第六章时序逻辑电路典型例题分析

1、文档编码 : CI8C4N10C4V1 HP6A7W3O8X10 ZL1B5U6J8E5学习必备 欢迎下载第六章时序规律电路典型例题分析第一部分：例题剖析触发器分析例1 在教材图所示的基本RS 触发器电路中,如R,S 的波形如图（a）和（b）,试分别画出对应的Q 和Q 端的波形；解：基本RS 触发器,当R,S 同时为0 时,输出端Q,Q 均为1,当R=0 ,S=1 时,输出端Q 为0,Q 为1,当R= S=1 时,输出保持原态不变,当 R=1,S=0 时,输出端Q 为1,Q 为0,依据给定的输入波形,输出端对应波形分别见答图 P6.1（a）和（b）；需要留意的是,图（a）中,当 R,S 同时由

2、0（见图中t1）变为1 时,输出端的状态分析时不好确定（见图中 t2）,图中用虚线表示；例2 在教材 图（a）所示的门控 RS 触发器电路中,如输入 S ,R 和E 的波形如图（a）和（b）,试分别画出对应的输出 Q 和Q 端的波形；解：门控RS 触发器,当 E=1 时,实现基本 RS 触发器功能,即：R=0（R=1）,S=1 第 1 页,共 18 页学习必备 欢迎下载（S=0）,输出端Q 为1,Q 为0；R=1（R=0）,S=0（S=1）输出端Q 为0,Q 为1；当E=0 时,输出保持原态不变；输出端波形见答图；例3 在教材图所示的 D 锁存器电路中,如输入D,E 的波形如图（a）和（b）所

3、示,试分别对应地画出输出Q 和Q 端的波形；Qn+1 =D ,当E=0 时,输出保持原解：D 锁存器,当E=1 时,实现D 锁存器功能,即：态不变；输出端波形见答图；例4 在图（a）所示的四个边沿触发器中,如已知CP,A ,B 的波形如图（b）所示,试对应画出其输出Q 端的波形；设触发器的初始状态均为0；第 2 页,共 18 页学习必备 欢迎下载解：图中各电路为具有异步把握信号的边沿触发器；图（a）为边沿D 触发器,CP 上n+1 升沿触发,Q1 = A,异步把握端 SD 接信号C（RD =0）,当C=1 时,触发器被异步置位,输出Q n+1=1 ；图（b）为边沿JK 触发器,CP 上升沿触发

4、,Q2 n+1 = A Q2 + BQ 2 ,异步控n+1 n n制端RD 接信号C（SD =1）,当C=0时,触发器被异步复位,输出 Q =0；图（c）为边沿D 触发器,CP 下降沿触发,Q3 n+1 = A ,异步把握端 SD 接信号C（RD=1）,当C=0时,触发器被异步置位,输出 Qn+1=1；图（d）为边沿 JK 触发器,CP 下降沿触发,Q4 n+1 = A Q4 n+ BQ 4 n,异步把握端 RD 接信号C（SD =0）,当C=1时,触发器被异步复位,输出 Q n+1 =0；对应输出波形见答图 所示；例5 边沿触发器电路如图（a）所示；试依据图（b）中CP,A 的波形,对应画出

5、输出Q1 和Q2 的波形；第 3 页,共 18 页学习必备欢迎下载Q1 是边沿JK 触发器,解：电路是带异步把握信号的触发器电路,n+1 当Q2 =1 时,Q1 =0；Q1 n+1 = Q1 n,CP 下降沿触发；Q 是边沿D 出端波形见答图；触发器,Q 2 n+1 = Q 1 n,A 信号的上升沿触发；输例6 试分析图P6 6 由边沿触发器组成的电路；列出状态转换表,画出状态转换图,说明 功能；解：列出驱动方程：J1= K 1=1 ,J2= K 2 =A Q1 n,n+1 写出状态方程：Q1 = n Q1 ,n+1 Q2 n =A Q1 Q2 n,n n n写出输出方程：Y= A Q 2 Q

6、1 + A Q2 n Q1 设初态,求次态,列出真值表：第 4 页,共 18 页学习必备 欢迎下载当A=0 时,四进制加法计数器；当A=1 时,四进制减法计数器；计数器分析及脉冲波形的产生与整形例1同步四位二进制加法计数器T4161 功能表如图,分析以下电路为几进制计数器；T4161 功能 表解：1CQ 3 Q2 & Q 0 CP RD L D S1 S2 工作状态Q1 00清零1预置数1101保持包括C 的状S1 T4161 LD 态 S2 110RD CP CP D3 D2 D1 D0 保持1111计数第 5 页,共 18 页例2用学习必备欢迎下载试分析说明为几进74LS161 同步四位二

7、进制加法计数器构成的计数电路如图,制计数；74LS161 功能表11CQ 3 Q 2 Q1 & 1CP RD L D S1 S2 工作状态Q0 0清零10预置数S1 1101保持 包括C 的状 态LD 74LS161 S2 D1 110RD 保持D3 D2 CP D 0 1111计数11解：例3同步四位二进制可逆计数器T4191 电路及功能表如下,分析电路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图；T4191 功能 表1MQ3 Q2 Q 1 Q0 & S LD MCP 工作状态第 6 页,共 18 页00加法计数1011减法计数预置数0S C/B T4191 CP CP0 D 1 LD 11保持

8、CP1 D 3 D 2 D 0 学习必备 欢迎下载1.由功能表和电路可知：当M =1 时为减法计数,且LD 与CP 无关；2.LD=Q 2Q0,当计数器输出为Q3Q2Q1Q0=0101（过渡态）时,LD=0 ,此时计数器的输出立刻被置为Q3Q2Q1Q0=D3D 2D 1D 0 =1100；（异步置数）3.有效状态循环图：1100 1011 1010 1001 0101 0110 0111 1000 4.结果为N=7 进制计数器；例4同步四位二进制可逆计数器T4191 电路及功能表如下,分析电路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图T4191 功能表S LD M CP 工作状态& 0 1 0

9、加法计数0 1 1 减法计数M Q3 Q2 Q1 Q0 S C/B 0 预置数CP0 T4191 LD 1 1 保持CP1 D 3 D 2 D 1 D 0 CP 1解：1.由功能表和电路可知：当 M =0 时为加法计数,且 LD 与CP 无关；2.LD=Q3Q2Q1 ,当计数器输出为 Q3Q2Q1Q0=1110 （过渡态）时,LD=0 ,此时计数器的输出立刻被置为Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0=0010；（异步置数）3.有效状态循环图：0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1110 1101 1100 1011 1010 1001 第 7 页,共 18 页学

10、习必备 欢迎下载4.结果为N=12 进制计数器；例5：同步四位二进制可逆计数器T4191 电路及功能表如下,分析电路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图；T4191 功能表CP MQ3 Q2 Q 1 Q 0 & S LD MCP 工作状态010加法计数S T4191 D1 C/B 011减法计数CP0 LD 预置数D3 D2 0CP1 D0 1111保持解：12.由. L功D能=表C 和,电路可知：当 当计数器输出为Q3Q2Q1Q0=1111（过渡态）时,LD=0 ,此时计数器的输出立刻被置为 M =0 时为加法计数,且 LD 与CP 无关；Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 =0011；

11、（异步置数）3.有效状态循环图：0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1111 1110 1101 1100 1011 1010 4.结果为N=12 进制计数器；例6：由JK 边沿触发器构成的同步时序规律电路如图 ,试分析电路,写出驱动方程,状态方程,输出方程,画出状态表,状态方程及状态转换图,说明电路的规律功能；& CJ1 Q1 J2 Q2 J3 Q3 CP K1 Q1 K2 Q2 K3 Q3 时钟方程 CP1=CP2=CP3=CP 同步时序电路；驱动方程J1=Q3 J2=Q3Q1 J3=Q1 输出方程K1=Q3Q2 K2=Q3Q1 K3=Q2Q1 C=Q3Q

12、2Q1 第 8 页,共 18 页学习必备 欢迎下载解：状态方程Q1n+1= Q3n Q1n + Q3n Q2n Q1n= Q3n + Q2n Q1nQ2n+1 = Q3n Q1n Q2n + Q3n Q1n Q2n = Q2n Q1n + Q3n Q1nQ3n+1 = Q1n Q3n+ Q2n Q1n Q3n= Q1n + Q3n Q2n状态转换表 状态转换图Q3n Q3n Q3n Q1n+1 Q1 n+1 Q1n+1 C Q3 nQ2n Q1 n0 0 0 1 0 0 0 001 011 010 0 0 1 0 1 1 00 1 0 1 1 0 0 C=1 0 1 1 0 1 0 0 100

13、 101 111 100 1 0 0 1 0 1 0 结论：同步六进制计数器,例7：分析时序电路,画出状态转换图,说明电0路能；1 1 0 1 1 1 0 00的规律功 能自启动1 1 1 1 0 1 1J1 Q1 J2 Q2 J3 Q3 CP K1 Q1 K2 Q2 K3 Q3 Q1：第一步=写Q出3时Q 钟2方程Q,1驱+动方Q程3及Q状1态 Q2n+1 = Q1 n；Q3 n+1 = Q2 n方程：其次步：状态转换图101 000 100 110 的波形；（10 分）Q3n Q2n Qn111 结论：三位移位寄存器010 001 011 例8 由555 定时器构成的单稳态触发电路如下图,

14、已知Ui 和Uc 1,画出U0 的波形；2,估算脉宽Tw 的值；Ui R784Vcc Uc t 第 9 页,共 18 页3 9k Ui 2555 3U0 t 6C151uf 学习必备 欢迎下载解：555 定时器的应用Ui Tw 1. 1RC = 1 . 1 9. 110 3 10-6 0. 01s t Uc t U0 例9 555 集成定时器组成的多谐振荡器电路如以下图,t 依据原理图,在5G555 定时器的外部引线排列图上画出连线图；Vcc （5 分）TH Co Vcc DR 1 784U0 8765R2 2555 15G555 42363解：试验电路连线图 C15GND TR OUT RD

15、 Vcc 8R1 7R2 651C5G555 U0 423第 10 页,共 18 页学习必备 欢迎下载其次部分：即学即练1,触发器电路如以下图；试依据给定输入波形对应画出输出Q 的波形；设触发器的初始状态为0；2,分析如以下图电路：（1）写出QA ,QB 的输出方程；Q3 Q0 的位权依次为2 ,2 ,2 ,2 ,3 2 1 0（2）画出状态转换图；3,某计数器的功能表和框图分别见下表和图；输出D3D 0 是预置端；第 11 页,共 18 页学习必备 欢迎下载试用置位法构成十进制计数器,要求电路按如下状态变化；4,试分析下图所示电路,列出状态方程,画出状态转换图,说明功能；5,下图所示电路是可

16、变进制计数器,试分析当把握 A 分别为0 和1 时为几进制计数器,写出状态转换图；（74LS161 为四位二进制加法计数器）第 12 页,共 18 页学习必备 欢迎下载6,试分析如以下图电路,列出状态转换表,画出状态转换图,说明功能；7,分析如图计数器电路,写出状态转换图,说明是多少进制计数器；74LS160 为十进制计数器；8,试用十进制计数器74LS160 实现六进制计数器,起始状态D 3Q2D1D 0 = 0010 ,写出状态转换图及连线图；74LS160 的引脚图见图；第 13 页,共 18 页9,试用图所示的二进制计数器学习必备欢迎下载D 3D 2D 1D 0 = 74LS161 实现十二进制计数器,起始状态0010 ,画出状态转换图及连线图；10,分析如以下图计数器电路,说明是多少进制计数器,假如要实现六进制计数器,D 3D2D 1 D0 = 0001 ,该如何连线；（74LS160 为十进制计数器）；11,试分析如以下图计数器在 M = 0 和M = 1 时分别为几进制计数器？并分别写出状态