数字电子技术基础(夏路易)_课后习题

1、1 第第 1 章章 习题与参考答案习题与参考答案【题 1-1】 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。（1）25；（2）43；（3）56；（4）78解：（1）25=（11001）2=（31）8=（19）16 （2）43=（101011）2=（53）8=（2B）16 （3）56=（111000）2=（70）8=（38）16 （4） （1001110）2、 （116）8、 （4E）16【题 1-2】 将下列二进制数转换为十进制数。（1）10110001；（2）10101010；（3）11110001；（4）10001000解：（1）10110001=177 （2）10101010=1

2、70 （3）11110001=241 （4）10001000=136【题 1-3】 将下列十六进制数转换为十进制数。（1）FF；（2）3FF；（3）AB；（4）13FF解：（1） （FF）16=255 （2） （3FF）16=1023 （3） （AB）16=171 （4） （13FF）16=5119【题 1-4】 将下列十六进制数转换为二进制数。（1）11；（2）9C；（3）B1；（4）AF解：（1） （11）16=（00010001）2 （2） （9C）16=（10011100）2 （3） （B1）16=（1011 0001）2 （4） （AF）16=（10101111）2【题 1-5】 将

3、下列二进制数转换为十进制数。（1）1110.01；（2）1010.11；（3）1100.101；（4）1001.0101解：（1） （1110.01）2=14.25 （2） （1010.11）2=10.75 （3） （1001.0101）2=9.3125【题 1-6】 将下列十进制数转换为二进制数。（1）20.7；（2）10.2；（3）5.8；（4）101.71解：（1）20.7=（10100.1011）2 （2）10.2=（1010.0011）22 （3）5.8=（101.1100）2 （4）101.71=（1100101.1011）2【题 1-7】 写出下列二进制数的反码与补码（最高位为符

4、号位）。（1）01101100；（2）11001100；（3）11101110；（4）11110001解：（1）01101100 是正数，所以其反码、补码与原码相同，为 01101100（2）11001100 反码为 10110011，补码为 10110100（3）11101110 反码为 10010001，补码为 10010010（4）11110001 反码为 10001110，补码为 10001111【题 1-8】 将下列自然二进制码转换成格雷码。000；001；010；011；100；101；110；111解：格雷码：000、001、011、010、110、111、101、100【题 1

5、-9】 将下列十进制数转换成 BCD 码。（1）25；（2）34；（3）78；（4）152 解：（1）25=（0010 0101）BCD（2）34=（0011 0100）BCD（3）78=（0111 1000）BCD（4）152=（0001 0101 0010）BCD【题 1-10】 试写出 3 位和 4 位二进制数的格雷码。解：4 位数格雷码；0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1010、1011、1001、1000、第第 2 2 章习题与参考答案章习题与参考答案【题 2-1】 试画出图题2-1（a）所示电路在输入图题

6、2-1（b）波形时的输出端B、C 的波形。图题 2-1解：A.BC3【题 2-2】 试画出图题2-2（a）所示电路在输入图题2-2（b）波形时的输出端X、Y 的波形。图题 2-2解：.AB.XY.【题 2-3】 试画出图题2-3（a）所示电路在输入图题2-3（b）波形时的输出端X、Y 的波形。图题 2-3解： .AB.YX.【题 2-4】 试画出图题2-4（a）所示电路在输入图题2-4（b）波形时的输出端X、Y 的波形。图题 2-4解：.AB.YX.4【题 2-5】 试设计一逻辑电路，其信号 A 可以控制信号 B，使输出 Y 根据需要为 Y=B 或Y=。B解：可采用异或门实现，逻辑电路如下：B

7、ABAY=1ABY.【题 2-6】 某温度与压力检测装置在压力信号 A 或温度信号 B 中有一个出现高电平时，输出低电平的报警信号，试用门电路实现该检测装置。 解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为：，有如下逻辑图。BAY1AB.Y.【题 2-7】 某印刷裁纸机，只有操作工人的左右手同时按下开关 A 与 B 时，才能进行裁纸操作，试用逻辑门实现该控制。解：开关 A、B 与裁纸操作之间的关系为，逻辑图如下：BAY&AB.Y.【题 2-8】 某生产设备上有水压信号 A 与重量信号 B，当两信号同时为低电平时，检测电路输出高电平信号报警，试用逻辑门实现该报警装置。解：水压信号 A、重量

8、信号 B 与报警信号之间的关系为，逻辑图如下：BAY1AB.Y.【题 2-9】 如果如下乘积项的值为 1，试写出该乘积项中每个逻辑变量的取值。（1）AB；（2）；（3）；（4）ABCABCABC 解：（1）A=1，B=1 （2）A=1、B=1、C=0 （3）A=0，B=1，C=0 （4）A=1，B=0 或 C=1【题 2-10】 如果如下和项的值为 0，试写出该和项中每个逻辑变量的取值。（1）；（2）；（3）；（4）ABABCABCABC解：（1）A=0，B=0 （2）A=0，B=1 或 C=1 （3）A=1，B=0，C=1 （4）A=0，B=1 或 C=05【题 2-11】 对于如下逻辑函数

9、式中变量的所有取值，写出对应 Y 的值。（1）；（2）YABCAB()()YABAB 解：（1）YABCAB）（BCAABCY00000010010001101001101111001111（2）()()YABABA 当 A 取 1 时，输出 Y 为 1，其他情况 Y=0。【题 2-12】 试证明如下逻辑函数等式。（1）；（2）；ABABCABAB CCACABAC（3）()()A BCBCACA BCAC解：（1）左边右边BACBACBABA）（ 1 （2）左边=右边ACABACCCAB）（ （3）左边=右边）（）（ACBCAACBCBCA【题 2-13】 对如下逻辑函数式实行摩根定理变换。

10、（1）；（2）；（3）；（4）1YAB2YAB3YAB CD（4YABCCDBC（解：（1） （2）BABAY1BABAY2 （3）DCBADCBADCBAY）（）（3 （4）BCBABCCBABCDCBACBABCDCCBABCCDCBAY）（）（4【题 2-14】 试用代数法化简如下逻辑函数式。（1）；（2）；（3）1()YA AB2YBCBC3()YA AAB解：（1）=A1()YA AB（2）=C2YBCBC6（3）=A3()YA AAB【题 2-15】 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。（1）；（2）；1 YABABCABCDABC DE2YABABCA（3）3YABAB

11、CAB（解：（1）1 YABABCABCDABC DEBA（2）=2YABABCACA（3）=3YABAB CAB（CAB 【题 2-16】 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。（1）；（2）； 1()YABCABCABCD2YABCDABCDABCD（3）3()YABC ABC BCAC解：（1）= 1()YABCABCABCDBA（2）=2YABCDABCDABCDCDAB （3）=ABC3()YABC ABC BCAC【题 2-17】 将如下逻辑函数式转换成最小项之和形式。（1）；（2）；（3）；1()()YAB CB2()YABC C3YABCD ABCD()（4） 4()YA

12、B BCBD解：（1）=1()()YAB CB），（7651m（2）=2()YABC C），（ 75m（3）=3YABCD ABCD()），（151413121173m（4） 4()YAB BCBD），（1513m【题 2-18】 试用卡诺图化简如下逻辑函数式。（1）； （2）；1YABCABCB2YAABCAB（3）； （4）3YACABAB4 YAB CACC解：（1）1YABCABCB7BCA0100011110.111.111.BAY1 （2）；2YAABCABBCA0100011110111.1.AY 2（3）3YACABABBCA0100011110111.1.AY 3（4）4 Y

13、AB CACCBCA0100011110.111.111.CAY4【题 2-19】 试用卡诺图化简如下逻辑函数式。解：（1）；( , ,)(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15)F A B C DmABCD0001111000011110.111111111.1.CBDBABY1（2）；( , ,)(2,4,5,6,7,11,12,14,15)F A B C Dm8.ABCD0001111000011110.11111111.1.ACDDCADBBAY2（3）( , ,)(0,2,4,6,7,8,12,14,15)F A B C DmABCD0001111000011110.111

14、11111.1.BCDADCY3【题 2-20】 试用卡诺图化简如下具有任意项的逻辑函数式。解：（1）；( , ,)(3,5,8,9,10,12)(0,1,2,13)F A B C DmdABCD0001111000011110.XXX11111.1X.DCCADBBAY1（2）；( , ,)(4,5,6,13,14,15)(8,9,10,12)F A B C DmdABCD0001111000011110.111X11X1X.X.ABDBCBY2（3）( , ,)(0,2,9,11,13)(4,8,10,15)F A B C Dmd9ABCD0001111000011110.1111XXX1

15、.X.DBADY3【题 2-21】 将如下逻辑函数式画成真值表。解：（1）；1YABBCABCY100000010010001111000101011011111（2）；2()YAB CABCY00000010010001111000101111001111（3）3()()YAB BCABCY00000010010001111001101111001111【题 2-22】 将如下逻辑函数式画成真值表。解：10（1）；1FABCABCABCABCY00000010010101101000101111001111（2） 2FABCDABCDABCDABC DABCDY000010001000100

16、00110010000101101101011101000010011101001011011000110101110011110【题 2-23】 写出图题 2-23 所示逻辑电路的逻辑函数式。图题 2-23解：（1）BABAY （2）CBCACBAY）（【题 2-24】 画出如下逻辑函数式的逻辑电路图。（1）； ABAB11&111ABY1.（2）； ABABABC.11&1ABCY2.（3）；()AB CD11&1&ABCDY3.（4）()AB CD BC11&1ABCD1Y4.【题 2-25】 写出表题 2-25 的与或逻辑函数式。ABCCBACB

17、ACBAY表题 2-25 A B CY0 0 000 0 110 1 000 1 101 0 011 0 111 1 001 1 1112【题 2-26】 用与非门实现如下逻辑函数。（1）=FABCABC.ABC.F.&（2）=FABCDABCDCDAB&ABCD.F.（3）=()()FAB CDBDADBCACBDADBCACBDADBCAC &ABCD.F.【题 2-27】 用或非门实现题 2-26 中的逻辑函数。（1）=FABCCBAABC1111ABCF.（2）=FABCDDCBACDAB13111ABC.1D.11F.（3）=()()FAB CDBDADBCA

18、CBDADBCACBDADBCAC ）（）（）（）（）（）（）（DBDACBCADBDACBCA111ABC.1D.1F.1111.第第 3 章习题与参考答案章习题与参考答案【题 3-1】 试画出 74HC 与 74LS 系列逻辑门电路的输出逻辑电平与输入逻辑电平示意图。解：74HC 系列（5V）： 74LS 系列：0.5V1.5V3.5V2.5 V4.44 V0VVOLVILVIHVtVOHGND5VVCC5V CMOS. 0.5VVOL0.8VVIL2.0VVIH1.1 VVt2.7VVOH0VGND5VVCC5V LS.14【题 3-2】 某逻辑门的输入低电平信号范围为312 V，输入高

19、电平范围为312 V。若该逻辑门的输入电压值为5 V、8 V、+5 V、+8 V，对于正逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？若是采用负逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？解：5V、8V 代表逻辑 0；+5V、+8V 代表逻辑 1若是复逻辑：5V、8V 代表逻辑 1；+5V、+8V 代表逻辑 0【题 3-3】 CMOS 非门电路采用什么类型的 MOS 管？解：采用一个 PMOS 管和一个 NMOS 管。【题 3-4】 试确定图题 3-4 所示的 MOS 管中，哪些是导通的？哪些是截止的？图题 3-4解：（a）通；（b）通；（c）通；（d）通【题 3-5】 试分析图题 3-5 所示 MOS 电

20、路的逻辑功能，写出 Y 端的逻辑函数式，并画出逻辑图。图题 3-5解：ABCDY0000100010001000011001001150101001100011101000110010101001011011000110101110011110DCBDCAY ABCDY00001000110010100111010010101101101011101000110011101011011011001110111110111110DCBAY【题 3-6】 请查阅 74HC04 手册，确定该器件在 4.5 V 电源时的高电平与低电平噪声容限。解：查手册 74HC04，VCC=4.5V 时：VIHmi

21、n=3.15V，VILmax=1.35V20A 负载电流时：VOHmin=4.4V，VOLmax=0.1V16VNL= VILmaxVOLmax=1.35V0.1V=1.25VVNH= VOHminVIHmin=4.4V3.15V=1.25V4mA 负载电流时：VOHmin=4.18V，VOLmax=0.26VVNL= VILmaxVOLmax=1.35V0.26V=1.09VVNH= VOHminVIHmin=4.18V3.15V=1.03V【题 3-7】 某门电路的输出电流值为负数，请确定该电流是拉电流还是灌电流。解：流出芯片的电流为负数，因此为拉电流。【题 3-8】 请查阅 74HC04

22、 手册，确定该器件在拉电流 4 mA 负载时，可否保持 VOHmin 4V（VCC=4.5V） 。解：可以保持 VOH4V，因为 VOHmin=4.18V【题 3-9】 请查阅 74HC04 手册，确定该器件在灌电流 4 mA 负载时，可否保持 VOLmax 0.4V（VCC=4.5V） 。解：可以保持 VOLBA=BAB.图题 4-20解：34【题 4-21】 对于图题 4-21 所示波形作为输入的电路，试画出其输出端的波形。 解： AAAA0123.Y.图题 4-21【题 4-22】 试设计一个 BCD 代码转换成格雷码的代码转换器。解：根据题意做真值表如下：DCBAWXYZ0000000

23、0000100010010001100110010010001100101011101100101011101001000110010011101用卡诺图化简：DCBA000100011110111101XXXXXXWDCBA000100011110111101XXXXXXXDCBA000100011110111101XXXXXXYDCBA0001000111101110XXXXXXZ11111111111. D+C DW XBCBCYCBABABDZ35因此有如下电路：1111DCBAW1X&1Y&1Z.【题4-23】 试设计一个检测电路，当 4 位二进制数为 0、2、4、6

24、、8、10、12、14 时，检测电路输出为 1。解：DCBAY00001000100010100110010010101001101011101000110010101011011011001110101110111110DCBA000100011110111101111111Y.得到：AY 因此有电路如下：1AY.36【题4-24】 某公司 3 条装配线各需要 100kW 电力，采用两台发电动机供电，一台100kW，另外一台是 200kW，3 条装配线不同时开工，试设计一个发电动机控制器，可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。解：设 C、B、A 代表三条装配线，G100 代表 100kW

25、 发电机，G200 代表 200kW 发电机。CBAG100G2000000000110010100110110010101011100111111BAC010001111011G1001.BAC010001111011G2001.11.）（）（ABABCBAABCABCCBAABCABCG 100CBCABABCABABC）（）（CBCABAG200有逻辑图如下：=1=1&1G100G200CBA.【题 4-25】 某单片机控制外部设备的电路如图题 4-25 所示，图中 S1、S2是受控外部设备，单片机输出地址为 A7A0，试求出设备 S1与 S2的地址码。 图题 4-25解：37S

26、1 地址为：A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A01 0 0 0 X 0 0 11 0 0 X 0 0 0 1S2 地址为：A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A01 0 0 0 X 1 0 01 0 0 X 0 1 0 0【题 4-26】 试用 4 线-16 线译码器 74154、16 选 1 数据选择器 74150 以及非门 7404设计一个用 6 根线传输 16 线信号的电路（需要查阅 74154 和 74150 数据手册，了解这两个芯片的功能）。解：直接设计如下：2322212018190112233445566778899101011111312141315141615

27、17ABCDGG1274154GZ9A15B14C13D11E08E17E26E35E44E53E62E71E823E922E1021E1120E1219E1318E1417E1516W10SN741501A0A1A2A3A0A1A2A3.【题 4-27】 试设计一个 BCD 输入的 4 位数码管扫描显示电路，输入信号为 4 位 BCD 码与 4 位低电平有效的扫描信号（使用共阳数码管、BCD-7 段译码器 74LS247、双 4 选 1 数据选择器 74LS153 与三极管）。38.14216543715101112139YYABGCCCCCCCCG111112222212012301237

28、415314216543715101112139YYABGCCCCCCCCG111112222212012301237415345371261312111091514ABCDLTRBIBI/RBOabcdefg7424738a7b6g10f9e1d2h5c4SM038a7b6g10f9e1d2h5c4SM138a7b6g10f9e1d2h5c4SM238a7b6g10f9e1d2h5c4SM3Rx 7+5VA0A1A2A3B0B1B2B3C0C1C2C3D0D1D2D3Q1Q2Q3Q4R0R1R2R3+5V11S0S1S2S3BA.【题 4-28】 某医院有 4 间病房，各个房间按患者病情严重

29、程度不同分类，1 号房间患者病情最重，4 号房间病情最轻。试用 74LS148 设计一个患者呼叫装置，该装置按患者的病情严重程度呼叫大夫（按下按钮相当于呼叫），就是若两个或两个以上的患者同时呼叫大夫，则只显示病情重患者的呼叫。要求采用数码管显示房间号，并用蜂鸣器提示。解：直接设计，逻辑电路如下。0101112123134152637451514976EGAAAOS012IE74148B2B1B0R1R2R3B3R4+5V45371261312111091514ABCDLTRBIBI/RBOabcdefg7424738a7b6g10f9e1d2h5c4SM0Rx 7111.R5Q19013+5V

30、+5V+5V.39第第 5 章章 习题与参考答案习题与参考答案题 5-1 画出图题 5-1 所示的 SR 锁存器输出端 Q、端的波形，输入端与的波QSR形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）SRSRSRQQ.图题 5-1解：SR.QQ.题 5-2 画出图题 5-2 所示的 SR 锁存器输出端 Q、端的波形，输入端 S 与 R 的波Q形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）SRSRQQ.SR.图题 5-2解：SR.QQ.题 5-3 画出图题 5-3 所示的电平触发 SR 触发器输出端 Q、端的波形，输入端QS、R 与 CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C1SRSRQQ.CLK

31、SRCLK.图题 5-3解：40SRCLK.QQ.题 5-4 画出图题 5-4 所示的电平触发 D 触发器输出 Q 端的波形，输入端 D 与 CLK的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C1DDQQ.CLKDCLK.图题 5-4解：DCLK.QQ.题 5-5 画出图题 5-5 所示的边沿触发 D 触发器输出端 Q 端的波形，输入端 D 与CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C11DDQQ.CLKDCLK.DQQ.CLKDCLK.C11D12图题 5-5解：DCLK.DCLK.12QQ.41题 5-6 画出图题 5-6 所示的边沿 D 触发器输出 Q 端的波形，CLK 的波

32、形如图所示。（设 Q 初始状态为 0）C11DQ1CLK.CLK.1C11DQ2CLK.C11DQ3CLK.图题 5-6解：CLK.Q1Q2Q3.题 5-7 试画出图题 5-7 所示电路输出端 Q1、Q0端的波形，CLK 的波形如图所示。（设 Q 初始状态为 0）Q.CLKCLK.C11DQ.Q.C11DQ.01.图题 5-7解：.CLK.Q0Q1题 5-8 画出图题 5-8 所示的 JK 触发器输出 Q 端的波形，输入端 J、K 与 CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）JKQQ.CLKJKCLK.C11J1KJKCLK.图题 5-8解：42JKCLK.JKCLK.QQ. .题

33、 5-9 画出图题 5-9 所示的正边沿触发 JK 触发器输出 Q 端的波形，输入端 J、K与 CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）JKQQ.CLKJKCLK.C11J1KSRSETRESET.SETRESET.图题 5-9解：JKCLK.SETRESET.Q.43题 5-10 画出图题 5-10 所示的 JK 触发器输出端 Q 端的波形， CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）11C11J1KCLKQ1.C11J1KCLKQ2.C11J1KCLKQ3.1C11J1KCLKQ4.0C11J1KCLKQ5.C11J1KCLKQ6.CLK.图题 5-10解：CLK.Q

34、1Q2Q3Q4Q5Q6.题 5-11 画出图题 5-11 所示的脉冲 JK 触发器输出 Q 端的波形，输入端 J、K 与CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）JKQQ.CLKJKCLK.C11J1K.图题 5-11解：JKCLK.Q. .题 5-12试画出图题 5-12 所示电路输出端 Q1、Q0端的波形， CLK 的波形如图所示。44（设 Q 初始状态为 0）.CLKC11J1K.C11J1KQ Q0Q1VCCCLK.图题 5-12解：.CLK.Q0Q1题 5-13试画出图题 5-13 所示 T 触发器输出 Q 端的波形，输入端 CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为

35、0）1C11TCLKQ1.C11TCLKQ2.CLK.图题 5-13CLK.Q2Q1.题 5-14试画出图题 5-14 所示各触发器输出 Q 端的波形， CLK、A 和 B 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）BACLKC11J1K11&QQ.C11DQQ.CLK=1BAQQ.CLK=1BAC11T123123BACLK.图题 5-1445解：对于 Q1：AQAQAAAJ）（111BQBBQBBK）（111对于 Q2：BAD对于 Q3：BATBACLK.Q1JKQ2Q3. 题 5-15试画出图题 5-15 所示各触发器输出 Q 端的波形， CLK 的波形如图所示。（设 Q 初始

36、状态为 0）C11DQQ.CLK=1CLK.图题 5-15解：QCLKCLKQ QD CLKQCLKQ.题 5-16 试画出图题 5-16 所示触发器输出 Q 端的波形， CLK 的波形如图所示。（设 Q 初始状态为 0）1C11J1KR&QCLK.A.CLK.A.46图题 5-16解：CLK.AQ.题 5-17 试画出图题 5-17 所示电路中触发器输出 Q1、Q2端的波形， CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C11J1KC11J1KQ1Q2CLK.CLK.图题 5-17解： 211QKJ121211 QQQQQn 122QKJ212112 QQQQQnCLK.Q1

37、Q2.题 5-18 试画出图题 5-18 所示电路中触发器输出 Q1、Q2端的波形，CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C11DC11J1KQ2Q1CLK.CLK1.图题 5-18解： 11QD 111DQn 122 1QKJ1221212 QQQQQQn47CLK.Q1Q2.题 5-19 试画出图题 5-19 所示电路中触发器输出 Q1、Q2端的波形，输入端 CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）C11J1KC11J1KQ2Q11CLK.CLK.图题 5-19解： 11n111 1QQKJ21211n2122 QQQQQQKJCLK.Q1Q2.题 5-20 试画

38、出图题 5-20 所示电路中触发器输出 Q1、Q2端的波形，CLK 的波形如图所示。 （设 Q 初始状态为 0）.Q2Q1CLK.CLK.C11DC11D.图题 5-20解：2111QDQn 1212QDQnCLK.Q1Q2.48题 5-21 试将 D 触发器转换成 JK 触发器。QKQJDQn1QC11D1&J1KCP.题 5-22 试将 JK 触发器转换成 D 触发器。QKQJQn1QDQDQQDDQn）（1两式对比有：DKDJ ，C11J1K1CPD.Q.49第第 6 章章 习题与参考答案习题与参考答案题 6-1 用文字描述图题 6-1 所示的状态图，并说明是何种类型状态机。.A

39、BCD0/10/00/00/01/01/01/01/1.图题 6-1解：状态 A：如果输入为 0，转移到状态 A，输出 0 如果输入为 1，转移到状态 B，输出 0状态 B：如果输入为 0，转移到状态 A，输出 0 如果输入为 1，转移到状态 C，输出 0状态 C：如果输入为 0，转移到状态 A，输出 0如果输入为 1，转移到状态 D，输出 0状态 D：如果输入为 0，转移到状态 A，输出 0如果输入为 1，转移到状态 D，输出 1该状态为梅里状态机。题 6-2 试写出图题 6-2 所示状态图的状态表。S=0S=1S0S1S2SZ=0SZ=0SZ=1S0S1S2S3S/M=0S/M=0S/M=

40、0S/M=1.12 .图题 6-2解：（1）输入现态/输出次态S=0S0/SZ=0S1S=1S1/ SZ=0S2S2 /SZ=1S050（2）输入/输出现态次态S=1 /M=0S0S1S=0/M=0S1S2S=1/M=0S2S3S=0/M=1S3S0题 6-3 试画出图题 6-3 所示的状态表的状态图。解：0001 1110YABQnS0S1S2S3 S3S2S1S0S2S3S0S2S3S1S1S3S0S1S2S00010.01XQnABCDB/1D/1D/1B/0C/0D/1C/0A/0.Q /Zn+1.Q n+1.图题 6-3S0.S1.S2.S3.Y=0Y=0Y=1Y=0AB=00AB=

41、01AB=11AB=10AB=011110AB=001110AB=010010AB=011100.ABCDX=1/Z=0X=0/Z=1X=0/Z=1X=0/Z=1X=1/Z=0X=1/Z=0X=1/Z=0X=0/Z=1.51题 6-4 试写出图题 6-4 所示电路的驱动方程、状态方程、输出方程与状态图，并按照所给波形画出输出端 Y 的波形。C11D11CLKAY11CLKAYC11J1KCLKA12.图题 6-4解：左图：驱动方程： 状态方程： 输出方程：AD AQn1QAY1AQQ /Y1n01011/00/11/10/1.01A=1/Y1=1A=0/Y1=0A=1/Y1=1A=0/Y1=1

42、.CLKA.Q.右图：驱动方程： 状态方程： 输出方程：AKAJ AQAQAQn1QAY2由于状态方程=输出方程与左图一样，因此具有与左图相同的状态表、状态图与时序图。题 6-5 分析图题 6-5 所示的电路。写出驱动方程、状态方程、输出方程，画出状态表和状态图，并说明是何种状态机。52C11J1KC11J1K1=1ACLKFF0FF1Q0Q1.&Y.图题 6-5解FF0 驱动方程： 状态方程： 1QAKJ01010110QQAQQAQQAQn）（）（FF1 驱动方程： 状态方程：1 KJ111QQn输出方程：10QQY 状态表如下：AQ QQ Q n+1010001110101.01

43、n+11011111000010100.状态机如下：00100111A=1A=0A=1A=0A=0A=1A=1A=0Y=1Y=0Y=0Y=0.可以看出是摩尔状态机。题 6-6 分析图题 6-6 所示的电路。写出驱动方程、状态方程、输出方程，画出状态表和状态图，并说明是何种状态机。53C11DC11D&YACLKFF0FF1.图题 6-6解：驱动方程： 状态方程： AD 0AQn10 状态方程：01QD 011QQn输出方程：1010QQQQY该状态机是摩尔状态机。AQ QQ Q n+1010001110100.01n+11001101110110001.00011011A=1A=0A=

44、1A=0A=1A=1A=0Y=1Y=1Y=0Y=1.题 6-7 分析图题 6-7 所示的电路。写出驱动方程、状态方程、输出方程，画出状态表和状态图，并说明是何种状态机。C11J1KC11J1K&1CLKXYFF0FF1.图题 6-7解： FF0 驱动方程： 状态方程： XKXJXQXQXQn001054FF1 驱动方程： 状态方程：XKX QJ 0）（1011011QQXXQQXQQn输出方程：1QXY 该状态为梅里状态机。状态表与状态图如下：XQ QQ Q n+1010001110100.01n+11001001100110011.Y/0/0/1/1/0/0/0/000011110Q

45、 Q01.X/Y0/01/01/01/00/00/11/00/1.题 6-8题 6-14 的分析方法与上述题目的分析方法相同，这里留给读者。题 6-15图题 6-15 所示的是 5 位右移寄存器与输入信号 DATA、时钟 CLK 的波形图，若寄存器初始状态为 00000，试画出寄存器输出 Q4Q0的波形图。110105DATACLKDATACLK.QQQQQ01234.图题 6-15解：11010DATACLK.Q0Q1Q2Q3Q41234511010101.题 6-16 图题 6-16 所示的是 8 位右移寄存器 74HC164 符号、输入信号 DATA、时钟 CLK 的波形图，若寄存器初始

46、状态为 00000000，试画出寄存器输出 QFQA的波形图。55123456780DATACLK.CLR9CLK8A1B2345610111213ABCDEFGFQQQQQQQQ74HC164+5VDATACLK.图题 6-16解：123456781100101234567110100000000.题 6-17 图题 6-17 所示的是 8 位右移寄存器 74HC164 与共阳数码管的连接图，其输入信号 DATA、时钟 CLK 的波形图，若寄存器初始状态为 00000000，试画出74HC164 输出 QFQA的波形图，并说明数码管显示的数字是多少？12345678DATACLK.CLR9C

47、LK8A1B2345610111213ABCDEFGFQQQQQQQQ74HC164+5VDATACLK.38a7b6g10f9e1d2h5c4+5V.510 x 8.图题 6-17解：显示数字 112345678DATACLK.QAQBQCQDQEQFQGQH1001100111111bcabc .56题 6-18 图题 6-18 所示的是并入串出 8 位右移寄存器 74HC165 的连接图，以及输入信号 CLKINH、移位/置数信号与时钟 CLK 的波形图，若 74HC165 并入数据为LDSH /11100101，试画出 74HC165 输出 Y 的波形图。1234567891011SH

48、/LDCLKINHCLKSH/LD1CLK INH15CLK2SER10A11B12C13D14E3F4G5H697QQHH74LS165SH/LDCLKINHCLK010100111Y.图题 6-18解：1234567891011SH/LDCLKINHCLK.ABCDEFGH111001011100101.题 6-19 试用上升沿 D 触发器构成异步 3 位二进制加法计数器，要求画出逻辑电路图，以及计数器输入时钟 CLK 与 D 触发器输出端 Q2Q0的波形图。57C11DFF0C11DFF1C11DFF2Q0Q1Q201234567CPCPQ0Q1Q20010000101101001010

49、11111000.题 6-20 同题 6-16，将所设计计数器改为减法计数器。C11DFF0C11DFF1C11DFF2Q0Q1Q201234567CPCPQ0Q1Q2001000010110100101011111000.题 6-21 试用上升沿 JK 触发器构成异步 3 位二进制加法计数器，要求画出逻辑电路图，以及计数器输入时钟 CLK 与 JK 触发器输出端 Q2Q0的波形图。C11J1KFF0C11J1KFF1C11J1KFF2CP1Q0Q1Q201234567CPQ0Q1Q2001000010110100101011111000.题 6-22 同题 6-21，将所设计计数器改为减法计

50、数器。58C11J1KFF0C11J1KFF1C11J1KFF2CP1Q0Q1Q2.01234567CPQ0Q1Q2001000010110100101011111000.题 6-23 试用上升沿 JK 触发器构成同步 3 位二进制加法计数器，要求画出逻辑电路图。解：01221QQQQQKJnnnnC11J1KFF0C11J1KFF1C11J1KFF2CP1Q0Q1Q2.&.题 6-24 图题 6-24 所示为异步 4 位二进制加法计数器 74LS293 组成的计数器电路，试说明该计数电路是多少进制计数器，并说明复位信号 RESET 的有效电平，R0(1)12R0(2)13109115

51、48ABABCDCKCKQQQQ74LS293&1CLKRESET.图题 6-24解：RESET 有效电平为低电平。该计数器是 13 进制计数器。题 6-25 图题 6-25 所示为具有同步清除功能的同步四位二进制加法计数器 74LS163组成的计数器电路，试说明该计数电路是多少进制。59CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611QQQQABCD74LS163&1CLK.图题 6-25 解：该电路是异步清零 6 进制计数器。题 6-26 图题 6-26 所示为具有异步清除功能的同步四位二进制加法计数器 74LS161组成的计数电路，试

52、说明该计数电路是多少进制。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS161&1CLK.图题 6-26解： 异步清零 5 进制计数器。题 6-27 图题 6-27 所示为具有同步预置功能的同步四位二进制加法计数器 74LS161组成的计数电路，试说明该计数电路是多少进制。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS161&1CLK.图题 6-27解：该电路是同步置数 6 进制计数器。题 6-28 图题 6-28 所示为具有同步预置功能的同步四位二进

53、制加法计数器 74LS16160组成的计数电路，试说明该计数电路是多少进制。图题 6-28解：该计数器是同步置数 12 进制。置入数为 3，数 14 时准备好置数条件，再加一个计数脉冲，置入数 3。 题 6-29 试判断图题 6-29 所示为电路为多少进制计数器，是同步电路还是异步电路。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611QQQQABCD74LS160CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611QQQQABCD74LS160CLK1CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C

54、512D611ABCDQQQQ74LS161CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611CLK112.图题 6-29解：上图：同步级连 100 进制计数器。 下图：异步级连 100 进制计数器。题 6-30 试画出图题 6-30 所示电路的状态图，并画出时钟 CLK 作用下的 Y 端波形。61 图题 6-30解：状态顺序为：6、7、8、E、F、0、6、7、8、E、F写成二进制为：0000 0110 0111 1000 1110 1111 0000，因此 Y（D）端的波形如下。下图中 a.是计数器输出。题 6-31 试分析

55、图题 6-31 所示电路的功能。图题 6-31解：该电路具有移位寄存器功能。 （图中 a1a4 是计数器输出）【题 6-32】 试用 74LS161 采用反馈置数法组成十一进制计数器。62解：当计数到 10 时，再来计数脉冲上升沿，置数 0。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611CLK.&.【题 6-33】 试用 74LS160 采用反馈清零法组成七进制计数器。解：当计数到 7 时，产生异步清零，因此数字 7 只出现一瞬间。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D61

56、1ABCDQQQQ74LS1601CLK.&【题 6-34】 试用 2 片 74LS161 采用整体反馈清零法组成 128 进制计数器。解：采用同步连接方式，当计数到 16*8=128 时，产生反馈清零动作。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611CLK.CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611.1.【题 6-35】 试用 2 片 74LS161 采用整体反馈置数法组成 128 进制计数器。解：当计数到高位为 7 时，准备置数动作，

57、当低位进位 RCO 为 1 时，高位时钟的上升沿到达后，高位置数 0，而低位从 F 返回 0。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611CLK.CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611.&【题 6-36】 试用 2 片 74LS160 组成六十进制计数器。63解：该计数器计数到 59 时，再来一个计数脉冲上升沿，则低位返回零，高位置数0。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQ

58、QQ74LS1601CLK.CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1601.&.【题 6-37】 试用 2 片 74LS161 组成十二进制计数器，要求计数值为 112。解：当计数到 12 时，再来一个计数脉冲上升沿，计数器低位置 1，高位置 0。CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611CLK.CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A314B413C512D611ABCDQQQQ74LS1611.&.题 6-38*

59、 试用 D 触发器构成 3 位格雷码计数器。解：第 1 步，画状态表。Q2Q1Q0000001011010110111101100第 2 步 画出驱动表第 3 步 写出驱动方程（D 触发器的状态方程就是驱动方程）0102212QQQQDQn0102111QQQQDQn1212010QQQQDQn第 4 步 画逻辑图001000QQ Q0100011110011010110100101111Q Q Q n+10n+11.2n+1000100011110001111Qn+1021.2000100011110001111Qn+1.1000100011110001111Qn+1.0.QQ Q021QQ

60、 Q021QQ Q02164C11DFF0C11DFF1C11DFF2111&CPQ0Q1Q2.第 5 步 在 MAXplusII 软件或 QUARTUSII 软件的仿真结果。题 6-39* 用 D 触发器构成 5 进制计数器。该例可用题 6-38 所用的步骤做。题 6-40 试用 4 个 D 触发器组成自启动 4 进制环行计数器。解：分析题意，得到状态表如下：Q3Q2Q1Q0D0D0 改为说明000100100100100000010001000000110101011001111001101010111100110111101111000001111111100000000000可进入可进入 0001可进入 1001-0001可进入 1010、0100可进入 1001，0010可进入 1110-1100-1000可进入可进入 0010可进入可进入 0100可进入 0110-1100-1000可进入可进入 10