图7-46 题7-11图
解:从图可知,X是控制端,CP是时钟脉冲输入端,该时序电路属于计数器。
对其功能分析如下:
1) 时钟方程CP1=CP2=CP,是同步工作方式.
2) 驱动方程??J1?X?Qn2,K1?1 代入特性方程Qn?1?JQnn中得 ?J?QnJK?KQ2?X1,K2?1??Qn?11?(X?Qn2)Qn状态方程1?Qn?1nn 2?(X?Q1)Q2画状态转换图
Q2Q1 Q2Q1 00 01 00 01 11 11 10
10 X=0时, X=1时
由状态转换图可知,当X=0时,是同步三进制加法计数器; 当X=1时,是同步三进制减法计数器.无效状态Q2Q1=11在上述情况下只需一个CP就进入有效状态,因而能自启动.总之,该时序逻辑电路是同步三进制可逆计数器,并且能自启动。
7-12 分析图7-47所示时序电路的逻辑功能。
要求:(1)写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程;
(2)画出电路的状态转换图,并说明电路能否自启动。
图7-47 题7-12图
解:解:(1)驱动方程:D1?Q3,D2?Q1,D3?Q2Q1 状态方程:Qn?1n?11?Q3,Q2?QQn?11,3?Q2Q1
输出方程:Y?Q1Q3
(2)状态转换图如附图1.6.10所示。五进制计数器,电路能够自启动。
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7-13电路如图7-48(a)所示,输入时钟脉冲CP如图7-48(b)所示,试画出输出Q0和Q1端的波形。设触发器的初始状态Q0=Q1=0。
图7-48 题7-13图
解:由图可写出D触发器FF0和FF1的特性方程
Q0n?1?Q1n (CP上升沿到时刻有效)
n (CP上升沿到时刻有效) Q1n?1?Q0根据FF0和FF1的状态和两个特性方程画出输出Q0和Q1的波形,如下图所示:
题7-13输出波形图
7-14已知各触发器的初态均为0,CP、RD 波形如图7-49,试画出Q1、Q2波形。
图7-49 题7-14图
解:首先写出驱动方程:
D?Q2J?Qnn1
K?1 7
分别代入D触发器和JK触发器的特性方程,得到电路的状态方程:
Q1n?1n?1?D?Q2nnnn1n
Q2?JQ2?KQ2?QQ2 题7-14输出端波形图
7-15 分析如图7-50所示的同步时序逻辑电路,写出电路功能。
图7-50 题7-15图
解:(1)写出驱动方程和输出方程:
J0?K0?1J1?Q2Q0nnnnK1?Q0nnJ2?Q2Q0Y?Q2Q0nnK2?Q0
Q0(2)写出状态方程: Q1n?1?Q0nnnnnn?1n?1?Q2Q1Q0?Q1Q0 ?Q2Q1Q0?Q2Q0nnnnnnQ2 (3)列出状态转换表和状态转换图
(4)逻辑功能:可以自启动的同步六进制加法计数器。
7-16 如图7-51所示电路和各输入端波形,画出Q0和Q1的波形,并说明电路的功能。
图7-51 题7-16图
解:电路波形如下图所示,它是一个单发脉冲发生器,A可以为随机信号,每一个A信号的下降沿后,
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Q2端输出一个脉宽周期的脉冲。
7-17 试画出如图7-52所示时序电路在一系列CP信号作用下,Q0、Q1、Q2的输出电压波形,设触发器的初始状态为0。
图7-52 题7-17图
解:(1)列出驱动方程和时钟方程:
J0?K0?1J1?K1?1J2?K2?1Q0Q1n?1nCP0?CP?CP1?Q0? CP2?Q0?nn(2)代入JK触发器的特性方程,得到状态方程:
?Q0?CP??Q1?Q0? ?Q2?Q0?nnnnn?1n?1Q2(3)由状态方程得到输出端波形如下图所示:
7-18 分析如图7-53所示电路,(1)画出电路时序图;(2)画出状态图;(3)说明是几进制计数器。设各触发器的初态均为0。
图7-53 题7-18图
解:(1)列出驱动方程和时钟方程:
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D0?Q0D1?Q1nCP0?CP?CP1?Q0? CP2?Q1?nnnnD2?Q2(2)代入D触发器的特性方程,得到状态方程:
Q0 Q1n?1?Q0?CP??Q1?Q0? ?Q2?Q1?nnnnnn?1n?1Q2(3)由状态方程得到输出端波形如下图所示:
7-19分析图7-54中的计数器电路,说明这是多少进制的计数器。
图7-54 题7-19图
解:因为LD?Q0?Q3,即当Q3Q2Q1Q0=1001时,置数端LD有效,预置数D3D2D1D0=0011,所以该计数器从0011到1001循环输出,是7进制加法计数器。
7-20 74LS161是同步4位二进制加法计数器,试分析图7-55中的电路是几进制计数器,
并画出其状态图。
图7-55 题7-20图
解:(1)当74LS161从0000开始顺序计数到1010时,与非门输出“0”,清零信号到来,异步
清零。
(2)该电路构成同步十进制加法计数器。
2 3 1 (3)状态图 0000014 010001000
5 10110 100
9 1008 0117 0116 01010