第6章-课后习题答案1006

第6章习题解答6-1指出下列各类型的触发器中那些能组成移位寄存器，哪些不能组成移位寄存器，如果能够，在（）内打√，否则打×。（1）基本RS触发器（）；（2）同步RS触发器（）；（3）主从结构触发器（）；（4）维持阻塞触发器（）；（5）用CMOS传输门的（6）利用传输延迟时间的边沿触发器（）。解答：（1）×；（2）×；（3）√；（4）√；（5）√；（6）√；边沿触发器（）；6-2试分析图6-79所示时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，并且说明电路能够自启动。解答：驱动方程：JKQ；3JKQ；JQQ、KQ2213123311状态方程：Qn1JQKQQQQQQQ31111131311Qn1JQKQQQQQQQ22222121212n1JQKQQQQQQQQQQ3333312333123输出方程：COQQQ123状态转换表如下：脉冲数初态QQQ次态Qn1Qn1Q1n1输出CO321321234000001010011100000000101001151001011101110000110100011111状态转换图如下：此电路为能自启动的同步五进制加法计数器。6-3试分析图6-80所示时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。A为输入逻辑变量。解答：驱动方程：DAQ；DAQQA(QQ)1221212状态方程：Qn1DAQ112Qn12DA(QQ)212输出方程：COAQQ12状态转换表如下：脉冲数A初态QQ次态QQn11输出COn21211234000010001101100000000000100000101111011101001111状态转换图如下：此电路为串行数据检测器，当输入4个或4个以上的1时输出为1，其他输入情况下输出为0。6-4试分析图6-81所示时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。检查电路能否自启动。解答：JQQ、123K1；JQ、KQQ；JQQ、KQ12132131232驱动方程：QJQKQQQQ1QQQQ=QQ+QQ状态方程：n11111123111231213n1JQKQQQQQQ222212123Q2n1JQKQQQQQQ333312323Q3输出方程：COQQ23状态转换表如下：脉冲数初态QQQ次态QQQ1输出COn31n21n13211234500000101001110010100000001010011100101110000000011110111电路的状态转换图如下：此电路为能自启动的同步七进制加法计数器。6-5试分析图6-82给出的时序电路，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动，说明功能。A为输入变量。电路实现的解答：JK1；JKAQ；驱动方程：11221状态方程：Qn1JQKQQ111111n1JQKQAQQAQQAQQQ22222121212输出方程：COAQQAQQAQQAQQ21212121状态转换表如下：脉冲A初态QQ21次态QQ1n11输出COn2数1234000011000110111110011011001001100010101000011001状态转换图如下：此电路为可逆计数器。当A为0时实现两位二进制加法计数，输出上升沿为进位信号；当A为1时实现两位二进制减法计数，输出上升沿为借位信号。6-6如在图6-8a所示的4位移位寄存器CC4015的CP和D输入端加上如图6-83所示的波S形，设各个触发器的初态均为0，试画出个触发器相应的输出波形。解答：各触发器相应的输出波形如下：6-7在图6-84中，若两个移位寄存器中原存放的数据分别为AAAA=1001，BBBB=0011，32103210试问经过4个CP脉冲作用后，两个寄存器4个CP脉冲作用后，两个寄存器A：AAAA=1100，B：BBBB=0000。中的数据各为多少此电路完成什么功能解答：中的数据各为32103210此电路为4位串行加法器，实现4位全加的功能。6-8如在图6-85所示循环寄存器的数据输入端加高电平，设时钟脉冲CP到来之前两个双向S0，移位寄存器CT74LS194的输出Q～Q’为，若基本RS触发器的输入分别为：（1）30R1；（2）S1，R0。分别在5个CP脉冲作用之后，试确定寄存器相应的输出Q～Q’为何状态30解答：（1）0（2）001101106-9回答下列问题：（1）欲将一个存放在移位寄存器中的二进制数乘以16，需要多少个移位脉冲（2）若高位在此移位寄存器的右边，要完成上述功能应左移还是右移（3）如果时钟频率是50kHz，要完成此动作需要多少时间解答：（1）需要4个移位脉冲；（2）右移；4（3）T=50103=80s6-10分析图6-86所示电路，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出状态转换图和时序图，确定其逻辑功能。解答：驱动方程：T=1，T=Q，T=QQ，T=QQQ0102103210状态方程：Qn1Q00n1QQQQ1Q1100Qn1QQQQQQ2210210Qn1QQQQQQQQ332103210输出方程：COQQQQ0321状态转换表如下：脉冲数初态QQQQ次态QQn1Qn1Qn1输出COn31321021012000000010010001101000101011001111000100110101011110011011110111100010010001101000101011001111000100110101011110011011110111100000000000000000010345678910111213141516状态转换图及时序图如下：此电路为同步十六进制（或4位二进制）加法计数器。6-11回答下列问题：，若输入脉冲频率f=512kHz，则计数器（1）7个T’触发器级联构成计数器最高位触发器输出的脉冲频率。（2）若需要每输入1024个脉冲，分频器能输出一个脉冲，则此分频器需要多少个触发器连接而成解答：（1）7个T’触发器级联构成128进制计数器，所以最高位触发器输出脉冲频率为f512kHz4kHz128（2）若要每输入1024个脉冲，分频器能输出一个脉冲，即要实现1024进制计数器，需要用10个触发器连接而成。6-12分析图6-87所示电路的逻辑功能。解答：本电路为异步时序电路。时钟方程：CPCP，CPQ，CPQ，CPQ00010213JK1，驱动方程：00JQQQQ、K1，032321JK1，22JQQ、K13213状态方程：Qn1Q（CP）00QQn1(QQ)Q（Q）32101n1Q（）Q122Q3n1QQQ（）Q0321输出方程：COQQQQ0321状态转换图和时序图如下：此电路为能自启动的异步十进制减法计数器。6-13分析图6-88所示电路的逻辑功能。解答：驱动方程：DQQ，1DQQ，DQQ22132113状态方程：Q1QQ，n1Q1QQQQQQ，Q1QQn2n33121212121状态转换表如下：脉冲数初态QQQ次态QQn1n1Qn132132112345000001010011100000010010100001010011100101110111状态转换图如下：此电路为能自启动的同步五进制加法计数器。6-14已知计数器的输出波形如图6-89所示，试确定该计数器有几个独立状态。并画出状态转换图。解答：由图可知，计数器有6个独立的状态，状态转换图如下：6-15分析图6-90的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。解答：分析电路，160为十进制计数器，采用预置数，1001的下一个状态置为0011，所以该电路为七进制计数器。6-16CT74161为中规模集成同步4位二进制加法计数器，除计数进制外，其功能与CT74160相同，见表6-13所示。分析图6-91的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。解答：分析电路，采用异步清零工作模式，1010状态时异步清零，所以1010为暂态，电路有0000->1001共10个状态，为十进制计数器。状态转换图如下：6-17试用4位同步二进制计数器CT74161接成十二进制计数器，标出输入、输出端。可以附加必要的门电路。解答：可采用预置数模式，1011时预置数为0000，将预置数端作为进位输出端，即可实现十二进制计数功能。如图所示。6-18试分析图6-92的计数器在A=1和A=0时各为几进制。解答：电路采用预置数方式，1001时预置数当A=1时预置数为0100，电路为当A=0时预置数为0010，电路为八进制计数器。。六进制计数器；6-19图6-93电路是可变进制计数器。试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。解答：电路采用预置数方式，预置数为0000。.当A=1时，1011时进行预置，电路为十二进制计数器；当A=0时，1001时进行预置，电路为十进制计数器。6-20试用CT74161及必要的门电路设计一个可控进制的计数器。当输入控制变量M=0时工作在5进制，M=1时工作在15进制。请标出计数输入端和仅为输出端。解答：可以采用预置数方式，预置数为0000。当M=0时计数到0100时进行预置数，构成五进制计数器；当M=1时计数到1110时进行预置数，构成十五进制计数器。6-21分析图6-94给出的计数器电路。画出电路的状态转换图，说明这是几进制计数器。解答：290接成8421码形式，计数到0110时进行置数到1001，由于290置数端为异步置数，所以构成七进制计数器。状态转换图如图所示。6-22试分析图6-95计数器电路的分频K（即CO与CP的频率之比）。解答：两片161之间采用串行进位方式，两片分时预置数为1001，实现七进制计数；高位片（II）计数到1111时预置数为0111，实实现六十三分频，故K=63，别独立进行预置数，低位片（I）计数到1111现九进制计数。所以，整体构成六十三进制计数器，电路CO与CP的频率之比为1：63。6-23图6-96电路是由两片同步十进制计数器CT74160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。解答：两片160采取并行进位方式，低位片（I）实现十进制计数，高位片（II）采用预置数方式，计数到1001时预置数0111，实现三进制计数，两片之间为十进制，整体构成三十进制计数器。6-24分析图6-97给出的电路，说明这是多少进制的计数器。解答1：在信号LD0以前，两片74LS161均按十六进制计数。第一片到第二片为十六进制。当第一片计为2，第二片计为5时，产生LD0信号，总的进制为5×16＋2＋1＝83，为八十三进制计数器。解答2：两片161采用并行进位方式，进行整体置数，当计数到01010010时进行预置数，置数为0，26+24+2=83，所以整体构成十三进制计数器。6-25分析图6-98所示电路，列出其状态转换表，说明其逻辑功能。解答：a）290采用8421接法，计数到1000时异步清零，所以实现八进制计数，状态依次为：0000->0001->0010->0011->0100->0101->0110->0111（->1000）->0000b）290采用5421接法，计数到1010时异步清零，所以实现七进制计数，状态依次为：0000->0001->0010->0011->0100->1000->1001（->1010）->0000状态转换表分别如下：67890101011001111000脉冲数QQQQ21031234500000001001000110100脉冲数QQQQ210310000234500010010001101006781000100110106-26图6-99是用两片中规模集成电路CT74290组成的技术电路，试分析此电路是多少进制的计数器。解答：两片290都采用8421接法，低位片（I）接成九进制计数器，高位片（II）接成了六进制计数器，两片构成9×6=54进制计数器。6-27分析图6-100所示电路。列出其状态转换表，说明其逻辑功能。解答：160采用预置数，当计数到0100时预置数1001，为六进制计数器。状态为：0000->0001->0010->0011->0100->1001->00006-28试采用CT74290及必要的门电路以级连方式构成四十进制计数器。解答：40=10×4。两片290分别接成十进制和四进制计数器，采用串行进位方式级连。如图也可以采用计数到40时进行整体清零的所示。方式，图略。6-29试采用CT74290及必要的门电路构成8421BCD码的二十四进制计数器。解答：24=3×8。两片290分别接成8421码三进制和八进制计数器，采用串行进位方式级连。如图所示。也可以采用计数到24时进行整体清零的方式，图略。6-30试用中规模集成同步十进制加法计数器CT74160，并附加必要的门电路，设计一个二百七十三进制的计数器。解答：使用三片160采用并行进位方式，计数到272时整体置数为0。电路如图所示。6-31图6-101是由二--十进制优先权编码器CT74147和同步十进制加法计数器CT74160组成的可控分频器，试说明当输入控制信号I、I、I、I、I、I、I、I和I912345678分别为低电平，并假定CP脉冲的频率为f时，由F端输出的脉冲频率各是多少0解答：如表所示。6-32在图6-102中，CT74160为同步十进制加法计数器，CT7442为4线-10线译码器，设计数器的初始状态为0000。试画出与CP脉冲对应的Q、Q、Q、Q及与非门G的输出3210F的波形图。解答：F6-33CT74161是可预置的4位二进制同步加法计数器，它与CT74160相比，除计数进制不CO与时钟脉冲CP的频率同外，其他功能均相同。试分析图6-103所示计数器的输出之比。解答：两片161之间采用串行进位方式，低位片（I）计数到1111时预置数为0111，实现9高位片（II）计数到1111时预置数为1100，实现4进制计数。整体实现36进制计数，进制计数器，频率之比为1：36。6-34试用4位二进制同步加法计数器CT74161构成十进制加法计数器。解答：可采用异步清零方式，计数到1010时清零，即可实现十进制加法计数器。6-35已知时钟脉冲的频率为96kHz，试用中规模集成计数器及必要的门电路组成分频器，96kHz60Hz=1600=16×10×10，即需要实现1600分频，可采用1片CT74161和2片CT74160通过级联方式实现分频功能。6-36图6-104是用CC4516构成的两级可编程分频器。（1）试求该电路的分频系数；（2）设N为预置数，试求输出频率f与输入频率f之间的关系。oi解答：（1）1×16+5=21，分频系数为21。1（2）ffNoi6-37图6-105a、b为双向移位寄存器CT74LS194构成的分频器。（1）列出状态转换表；（2）总结出扭环形计数器改接成奇数分频器的规律。解答：（1）a为五进制计数器，b