1、采用3-8线译码器74LS138和门电路构成的逻辑电路如图所示,请对该电路进行分析,写出输出方程,并化解为最简与-或式。(10分)
F1&F2&Y0A0Y1A1Y2A2Y3Y4Y5Y6Y774LS138STaSTbSTcCBA1
1、解:分析此图,可知:F1=m0?m1?m3?m4,
F2=m4?m5?m6?m7 化简过程:由卡诺图及公式化简均可,此处略 化简得:F1?AC?BC(2分)
F2?A
2.已知逻辑函数: F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC,试用一片4选1数据选择器和门电路实现该逻辑函数,要求采用代数法,写出设计全过程,并画出电路图。 (10分)
A1A0STD0D1D2D3Y
① 写出逻辑函数F的表达式(2分)
F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC
=ABC?AB(C?C)?ABC?ABC
=ABC?AB?ABC?ABC② 写出4选1数据选择器输出端逻辑函数Y的表达式(2分)
Y?A1A0D0?A1A0D1?A1A0D2?A1A0D3
③令 A?A(2分) 1、B?A0,比较F和Y两式可得:
D0?CD1?1D2?D3?C
④ 根据上式画出的逻辑图。(4分)
ABCA1A0STD0D1D2D311YF
五、 画出下列各触发器Q端的波形:(设Q n= 0)(10 分,每小题5 分)
1、已知JK触发器输入信号J和K、时钟脉冲CP、异步置位端RD和SD的波形如下图
所示,试画出触发器输出端Q的波形,设初始状态为0。(5分)
CPSDJCPK1JC11KRDJRDKQ
2、下图由边沿D触发器构成的触发器电路,设其初始状态为0。输入信号如右
RDSDQSD图所示,试画出Q端的输出波形。(5分)
RDDCP1DC1SD1RDQQCPRDDQ
六、 小规模时序逻辑电路设计(15分) 1.分析下图所示电路。(15分)
要求: 1)、写出驱动方程、状态方程、输出方程;
2)、列出状态转换真值表,画出状态转换图; 3)、说明电路的逻辑功能及启动特性。
Q0Q1Q21D1D1D&&YCP
解:1.写方程式
驱动方程n?D0?Q2??n?D1?Q0?nD?Q1??2状态方程n?Q0n?1?Q2??n?1n?Q1?Q0?n?1nQ?Q1??2输出方程n2n0 Y=QQ
2.列状态转换真值表
CP脉冲序列012345nQ2Q1n00111010Q0n01110001Q2n+1Q1n+10011101001110001Q0n+111100010Y0001000100011101无效状态
3.画状态转换图
01011010000010000010011001101111
电路为同步模6计数器,不能自启动
74LS161采用置数法实现十进制计数器的逻辑图。(12分)
1.由CT74LS151数据选择器和非门组成的逻辑电路如图所示,①简述数据选择
器ST端的作用;②给出输出逻辑函数的表达式并化解为最简与或表达式。 (10分)
1D0D1D2D3D4D5D6D7STABCA2A1A0F=YF=Y
解:输出逻辑表达式为:Y?ABC?ABC?ABC?ABC (4分) 化简得:Y?AC?AC(4分))
2.采用3—8线译码器74LS138和门电路设计下列组合逻辑电路,使其输出输出逻辑函数为:F1?AB?BC,F2?出最终的逻辑电路图。(12分
1、F1?AB?BC?ABC?ABC?ABC?m2?m6?m7?Y2Y6Y7
AB?ABC。写出设计过程,并画
F2?AB?ABC?ABC?ABC?ABC?m0?m1?m6?Y0Y1Y6
逻辑图如下:
F2&F1&Y0A0Y1A1Y2A2Y3Y4Y5Y6Y774LS138STaSTbSTc
F1正确(3分)、F2正确(3分)、F1逻辑图正确(2分)、F2逻辑图正确(2分)
CBA1五. 画出下列各触发器Q端的波形:(设Q n= 0)(共10分,每题5分) 1、如图所示,触发器为上边沿触发的D触发器,设其初始状态为0。输入信号如右图所示,试画出Q端的输出波形。(5分)
CPRDRD1234567A&CP1DC1SDQQASDQ
2、已知JK触发器输入信号J和K、时钟脉冲CP的波形如下图所示,试画出触发器输出端Q的波形,设初始状态为0。(5分)
1JCPK1JC11K11JCPK1JC11K1RDKQ
CPSDQQRDJKQCPSDQJ