夏路易数字电子技术基础课后答案.pdf

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1、夏路易数字电子技术基础教程习题与参考答案(2011.1)第1章 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)5 6；(4)78解：(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(5 3)8=(2B)|6(3)5 6=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)1 6【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)10

2、101010=170(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)F F；(2)3F F；(3)A B；(4)13F F解:(1)(F F)M=25 5(2)(3F F)I6=1023(3)(A B)16=171(4)(13F F)|6=5 119【题1-4】将卜列十六进制数转换为二进制数。(1)11；(2)9 C；(3)B 1；(4)A F解：(1)(11)|6=(00010001)2(2)(9 0 16=(10011100)2(3)(B 1),6=(1011 0001)2(4)(A F)16=(10101111)2【题1-5】

3、将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：20.7=(10100.1011)2(2)10.2=(1010.0011)2(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(最高位为符号位)。(1)01101100

4、；(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、01k 010,110,I l k 10k 100【题1-9】将下列十进制数转换成B

5、C D 码。(1)25；(2)34；(3)78；(4)15 2解：25=(00100101)BCD(2)34=(0011 0100)BCD(3)78=(0111 1000)BCD(4)15 2=(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、001k 0010、0110、011k 010k 0100、1100、1101、111k 1010、i o n、1001.1000、第 2 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2T(b)波形时的输出端8、C的波形。口 I LTL.(b)图题2

6、T解:a ii n L T I_B,V|_|U I I LT:吁 安(a)【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、丫的波形。“n n I I ng J i n i _(b)图题2-2解：,n n i i nLJ_i n i i_J n n n ny-u u u r【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、丫的波形。4 a(a)(b)图题2-3解：【题 2-4形。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、丫的波ABy TL_TL_n_n_n_(b)图题2-4解:n niTLJUJlx

7、_TLnj-Lr-Lrm_rn_n_RTOLTLO【题 2-5】试设计逻辑电路，其信号A 可以控制信号B,使输出X根据需要为Y=B或Y=B。解：可采用异或门实现，Y=AB+A B,逻辑电路如下：【题 2-6】某温度与压力检测装置在压力信号4 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：Y=ATB,有如下逻辑图。【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8 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y =A +8,逻辑图如下：廿【题 2-8】某生产设备上

8、有水压信号A与重量信号8,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、重量信号B与报警信号之间的关系为丫=笳而，逻辑图如下：【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)A B；(2)A B C；(3)ABC；(4)ABC解：(1)A=l,B=1(2)A=l、B=k C=0(3)A=0,B=l,C=0(4)A=l,B=0 或 C=1【题 2 7 0 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)A +B；(2)A +B +C：(3)A+B+Cx(4)A+B+C解：A=0,B=0(2)A=0,B=

9、1 或 C=1(3)A=l,B=0,C=1(4)A=0,B=1 或 C=0【题 2-11 对于如下逻辑函数式中变量的所有取值，写出对应丫的值。(1)Y=ABC+A B；(2)Y=(A+B)(A+B)解：(1)Y=ABC+AB(C +f i)ABcY00000010010001101001101111001111(2)Y=(A+=A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)AB+ABC=AB；(2)ABCC+O+AC=AB+AC:(3)A(BC+BC)+AC=A(BC)+AC解：(1)左边=4否+A5C=A及1 +C)=A 5=右边(2)左边

10、=AB(C+6)+AC=A8+AC=右边(3)左边=A(.BC+BC)+AC=A(8C)+AC=右边【题2-13 对如下逻辑函数式实行摩根定理变换。(1)%=4+8；(2)Y2=AB；(3)Y=AHCC+D)；(4)Y4=(4+BC+CD)+BC解：(1)Yx=A+B=AB(2)Y2=AB=A+B(3)Y3=A k c +D)=AB+CC+D=A+B+CD(4)Y4=(A+BC+CD)+C=(ABC(C+D)+BC=ABC+ABCD+BC=ABC+BC=AB+BC【题2-14 试用代数法化简如下逻辑函数式。(1)Y|=A(A+B)；(2)Y2=BC+BC：(3)Y3=A(A+AB)解：(1)X

11、=A(A+B)=A(2)Y2=BC+BC=C(3)L=4(A +M)=A【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)r,=AB+ABC+ABCD+ABC DE；(2)Y2=AB+ABC+A；(3)Y3=AH+(A+B)C+AB解：(1)=AB+ABC+ABCD+ABCDE=AB(2)Y2=AB+ABC+A=A+C(3)Y3=AB+(A+B)C+AB=AB+C【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)Y=ABC+(A+B+C)+ABCD；(2)Y2=ABCD+ABCD+ABCD；(3)Y3=ABC(AB+C(BC+AC)解：(1)Yt=ABC+(A+B+

12、C)+ABCD=AB(2)Y2=ABCD+ABCD+ABCD=AB+CD(3)K,=4fiC(AS+C(fiC+AC)=ABC【题2-1 7 将如下逻辑函数式转换成最小项之和形式。(1)=(A+B)(C+B)；(2)Y2=(A+BC)C；(3)Y3=AB+CD(AB+CD)；(4)Y4=AB(BC+BD)解：(1)X=(A+)(C+B)=Z，(1,567)(2)丫2 =(A+B 6 C=，(5,7)(3)Y3=AB+CD(AB+C D)=m (3,7,11,12,13,14,15)(4)Y4=AB(BC+BD)ax=0.26VVNL=VILmax-VOLmax=1.35V-0.26V=1.09

13、VVNH=VOH,nin-Vnim in=4.18V-3.15V=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手册，确定该器件在拉电流4 mA负载时，可否保持V0Hmin4V(VCc=4.5V)解：可以保持VH 4 V,因为VoHmin=4/8V【题3-9请查阅74HC04手册,确定该器件在灌电流4 m A负载时，可 否 保 持1ms 0.4V(VCc=4.5V)o解：可以保持VL=2 0 m A,%L，m a x)=0.2 5 V,假设y 端连接1 0 个 T T L 负载。试求电源电

14、压是5 V 情况下的最小上拉电阻值。+5V图题3-27解：逻辑函数式：Y=AB CD EF若假设每个L S T T L 低电平输入电流为0.4 m A,则有:R m i n=(V c C-V oL m a x)/(l oL m a x-1 0 X 0.4 )=(5 V-0.2 5 V)/(2 0 m A-4 m A)0.3 k Q【题 3-2 8 图题3-2 8 所示的7 4 L S 电路中，若是 为下列情况时，睡 为多少？(这里假设电压表内阻为5 0 k Q)o(1)%悬空。(2)/接 低 电 平(0.3 V)(3)匕|接高电平(3.6 V).(4)%经过6 8。电阻接地。(5)%经过1 0

15、 k C 电阻接地。r图题3-28解：设肖特基二极管压降为0.25V,晶体管发射结压降0.6 V,则有(1)V|2=1V；(2)V|2比0,3V；(3)V121 V；(4)Vi20 V；(5)V121 V；【题 3-2 9 试说明如下各种门电路中哪些输出端可以直接并联使用？(1)具有推拉输出(图腾柱)的T T L 电路。(2)T T L 电路OC门。(3)T T L 电路三态门。(4)具有互.补输出(非门)结构的C M O S 电路。(5)C M O S 电路 O D 门。(6)CMOS电路三态门。解:(2)(3)(5)(6)可以。第 4 章习题与参考答案【题4-1】写出图题4 T的输出逻辑函

16、数式。图题4T解：(1)X=汗8+4 c+7=N+C(2)Y2=AB+ACD+BDD=AHB+CD)=A+J+CD=A+JC+BD【题4-2】使用与门、或门实现如下的逻辑函数式。(1)Y1=ABC+D(2)Y2=A(CD+B)(3)Y3=AB+C解：【题4-3】使用与门、或门和非门，或者与门、或门和非门的组合实现如下的逻辑函数式。(1)Y1=AB+BC(2)Y2=A(C+li)(3)Y3=ABC+EF+G)【题4-4】试写出图题4-4所示电路的逻辑函数式，列出真值表，并分析该电路的逻辑 功 能。解：Y=AB+AC+BCABCY100000Q10010001111000101111011111此

17、电路是三人表决电路，只要有两个人输入1,输 出 就 是1。Y2=ABCD-ABCD-ABCD-ABCD=ABCD+ABCD+ABCD+ABCDABcDY2000000001000100001100100001010011000111110I)0010010101001011111000110111I10111110该电路在4个输入中有3个 为1时，输 出Y 2为1。【题4-5】逻辑电路与其输入端的波形如图题4-5所示，试画出逻辑电路输出端X的波形。I -m_n_n解：Y=A+B图题4-5【题 4-6】图题4-6所示的逻辑电路中，与非门为74LS00,或非门是74LS02,非门是74LS04。试

18、分析该电路的最大传输延迟时间。图题4-6解：74LS00.74LS02和74LS04的最大tpHL和tP LH都 是15ns,因为A信号经过4级门达到输出端X,因此最大传输延迟时间为4X 15ns=60nso【题4-7】图题4-7所示的是家用报警器装置，该装置具有6个开关，各开关动作如下:图题4-7人工报警开关M,该开关闭合时，报警信号A L A R M 7,开始报警。报警使能开关E N,该开关闭合时，窗户、门和车库信号才能使ALARM=1。复位开关R S T,该开关断开时，取消报警。窗户开关W,该开关平常处于闭合状态，一旦断开，使A L A R M=1,开始报警。门开关D,该开关平常处于闭合

19、状态，一旦断开，使A L A R M S,开始报警。车库开关G,该开关平常处于闭合状态，一旦断开，使 ALARM=1,开始报警。(1)试写出图示电路的逻辑函数式。(2)该报警装置采用了 HC、LS和HCT系列的门电路，试计算电路接I 之间的噪声容限。(3)确定开关与74HC04之间、74HCT32与9013晶体管之间的接口电路是否可以正确动作。(4)试计算该电路的最大静态功耗，若用5V 电压、800mA-h 的电池供电，可以工作多长时间。各芯片静态电源电流如下：四2 输入或门74HCT32的静态电源电流底=20限，每个引脚附加电源电流A/aK).5mA;六 非 门 74HC04的电源电流/Cc

20、=2|iA；四 2 输入与门74LS08的电源电流/CCH=4.8mA,/ccL=8.8mA。解：(1 )图示电路的逻辑函数式为：ALARM=M +ENRST(W+D+G)(2)三种逻辑电路之间的噪声容限74HC04驱 动 74LS08,高电平噪声容限为4.9V-2V=2.9V；低电平噪声容限0.8V-0.26V=0.54V74HCT的输入信号兼容T T L,因 此 LS08电路可以驱动HCT32电路，因此噪声容限计算如下：高电平噪声容限=2.4V-2V=0.4V；低电平噪声容限为0.8V-0.5V=0.3V。(3)输入开关与逻辑电路之间、逻辑电路与9013晶体管之间是否正常动作输入开关信号R

21、ST、D、G、W 的与74HC04连接，由于H C 系列电路的输入电阻很大，只需要lu A 电流，因此开关信号的高电平近似为5 V,低电平近似为0,因此高电平噪声容限为1.5V,低电平噪声容限为1.5V；输入开关信号EN 与 74LS08连接，74LS08低电平输入电流为0.4m A,因下拉电阻为I k Q,因此输入低电平VIL为 0.4 V,因此低电平噪声容限为0.8V-0.4V=0.4V,高电平噪声容限为5V-2V=3V。输入开关信号M 与 74HCT32连接，由于74HCT32的输入电流为1 u A,因此开关输入信号的高电平接近于5 V,低电平接近于0 V,因此高电平噪声容限为5V-2V

22、=3V,低电平噪声容限为0.8-l=0.8V；HCT32的高电平驱动能力在4mA时，可保证输出高电平为4 V,因此有9013三极管的基极电流为 IB=(VO H E-VBE)/R6=(4V-0.7V)/2.2kQ=1.5mA 若 9013 的电流放大倍数 为 180倍，因此有临界饱和集电极电流IC=1.5mAX180=270mA,也就是IC 小于270mA时,9013处于饱和区，大于270mA时9013处于放大区。若蜂鸣器SPK的工作电流为20mA,因此9013可以可靠饱和导通。(4)试计算该电路的最大静态功耗，若用5V 电压、800mA h 的甩池供电，可以工作多长时间。各芯片静态电源电流如

23、卜：74HC04的静态电流为2pA。若 是 4 个门都输出高电平，每个驱动74LS08的高电平输入电流为 20RA,共 80JIA。ICCO4=2JJA+4X20pA=82piA,74HCT32的静态电流为20pgA;每个引脚附加电源电流0.5m A,则附加电源电流6X0.5mA=3.02mA；报警时，74HCT32在输出高电平时，驱动三极管的基极电流为1.5mA。不报警时.的电流：ICO2=20|1A+6X0.5mA=3.02mA报警时的电流：Icc32=20|iA+6 X 0.5mA+1,5mA=4.52mA74LS08 的平均静态电流 Icco8=(/CCH+/CCL)/2=(4.8mA

24、+8.8mA)/2=6.8mA。报警动作时流过上下拉电阻的最大电流IR=6X(5V/lkQ)=6mA。不报警动作时，3 个上下拉电阻的电流IR=3X(5V/lkQ)=3mA。报警动作时的蜂鸣器工作电流IsPK=20mA。蜂鸣器不报警动作时的电源电流Ice为：1CC=ICC()4+ICC32+1CCO8+IR=0.082mA+3.02mA+6.8mA+3mAs s 12.9 mA若是采用若用5V 电压、800mA h 的电池供电，可以工作时间t=800/15.9七61.5h。蜂鸣器动作时的电源电流Ice为：Icc=Icco4+Icc32+Icco8+lR+IsPK=O.O82mA+4.52inA

25、+6.8mA+6mA+2OmAf：37.4 mA若是蜂鸣器一直报警，5V 电压、800mA h 的电池只能工作约800/37.4弋20h。若要增加运行时间，需要全部使用H C系列芯片，同时将上下拉电阻阻值增加到400kQ,则蜂鸣器不动作时的电源电流为：Icc=Icco4+Icc32+Icco8+lR=6pA+8pA+14pA+12.5pA X 3=0.066mA这里所用的H C 电路的静态电流都是2NA,每用一个引脚增加1/A。3 个上下拉电阻的电流为12.5NAX3=37.5)JA。因 此 800mA h 的电池供电，可以工作时间t=800/0.066-1212111,约为 505 天。【题

26、 4-8 试用74LS147、74LS04和 74LS21组成一个0 9 按键编码器，要求输出任一按键按下信号E N,并输出高电平有效的编码小 4。解：RPimWWWSOS1S211S3S413S5S6S7S9107414712345678974LS2IO2345【题 4-9】试用门甩路设计4 线-2 线优先编码器，输入、输出信号都是高电平有效，要求任一按键按下时，Gs为 1,否则G s=0;还要求没有按键按下时，E。信号为1,否则为0。解：DCBAAlAOGSEo0000000100010010001X011001XX10101XXX1110得至|J：A1=D+DC=D+CA0=DCB-D=

27、D+CBGS=O+C+B+AEO=DCBA逻辑电路如卜图所示。B向cd LI 11A4D【题 4-10 用 3 线-8 线译码器74LS138和与非门实现如下多输出函数。邓4 B,C)=AB+BC+ACF2(A,B,=(2,5,7)解：号(A,B,C)=AB+BC+AC=ABC+ABC+ABC+ABC=工 in(3,5,6,7)=机 3-m5 m6-ml尸 2(A,B,C)=Z，(2,5,7)=m2-m5-w7&A F2n-WYY2Y3Y4Y5Y6Y7AB012122AAAGGG6【题4-11试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现一位二进制全减器（输入为被减数、减数与来自低位的借位；输

28、出为差和向高位的借位）。要求用按键输入减数、被减数和进位，发光二极管显示减法结果。解：被减数减数借位差借位MNBSUBc0000000I10101I0110110010101001100011111SUB=M NB+MNB+M NB+MNB=+m2+加4+m7=ml m2 mA mlC=M NB+MNB+MNB+MNB=4-m2+m3+nil=mi m2 nil6=74138WYIY2Y3Y4Y5Y6Y7【题4-12试用74LS147.74LS46.74LS04与共阳数码管等元件设计一个0 9按键输入，数码管显示按键数字值的电路。解：【题4 7 3】试用门电路设计一个2选1数据选择器。解：若是

29、输入信号为A、B,选择信号为S,输出信号为Y,则有:Y=SA+SB用门电路实现如下：【题4-14试用8选1数据选择器74LS151实现如下函数。瓦(C,B,A)=AB+BCF2(D,C,B,A)=ABD+ABCF(D,C,B,A)=ACD+A BCD+BC+BCDFD,C,B,A)=Z?(0,2,3,5,7)解：尸 1=(0,C,B,A)=HA+CH尸2(。，C,B,A)=DBA+CBA=DCBA+DC BA+DCBA+DC BA=DCB(A)+DCB(A)+DCB(A)=机 7(A)+6 5(A)+21(A)瑞(。，C,B,A)=ACD+ABCD+BC+BCD/3(0,C,B,A)=DCA+

30、DCBA+CB+DCB=DCBA+DCBA+DCBA+DCBADCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA=DCB(A)+DCBCA)+DCB：A)+DCB(A+A)+DCB(A+A)+DCB(A+A)=m5(A)+加 4(A)+加 6(A)+加 7(1)+加 3(1)+wl(l)外(。，C,B,A)=Z“(023,5,7)=DC BA+75CBA+DCBA+DCBA+DCBA=DCB(A)+DCB(A+A)+DCB(A)+DCB(A)=mO(A)+m2(A)+机3(A)【题4-15试用8选1数据选择器74LS151实现一个代码转换电路，输入为3位二进制代码，输出为3位格雷码。解：ABCX

31、YZ000I)0()001001010011011010100110101111110101111100X=ni4+m5+m6+m lY=m2+m3+mA+m5Z=+m2+m5+m6【题4-16试用8选1数据选择器74LS151实现4个开关控制一个灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制灯的状态（由灭到亮，或反之）。解：设D、C、B、A为四个开关，开关断开输出1,闭合输出0；Y表示灯，1表示亮。DCBAY00000000110010100110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110Y-mO(A)+wl(A

32、)+m2(A)+加 3(4)+m4(.A)+，5(A)+w6(A)+zn7(A)74151【题 4-17 试分析图题4 7 7 所示电路在多、%信号控制下，其输入A、8 与输出丫 之间的关系。图题4T7解：由图得到:S1soY00AB01A+B10A11AB【题 4-18 试采用门电路设计一个6 线-1 线数据选择器。要求电路最简单。解：根据题意，有如下函数式：Y=DCB(A0)+DCB CAI)+DCB.A2)+DCB+DCB(A4)+DCB(A5)就是用3-6译码器、与门和或门组成6-1选择器，由于为不完全译码器，任意项m 6和 m7不出现，因此可以化简译码器逻辑函数。Y1 Y4YO=DC

33、B Y=DCBY3=CB Y4=DBY2=CBY5=DB因此有下图:【题 4 7 9 试写出图题4 T 9 所示加法器的输出。图题4T9解：CoS2S|S0=l 100【题4-20对于图题4-20所示波形作为输入的74LS85电路，试画出其输出端的波形。解:图题4-20QQQppPQQQPOCJP2OTkP-aQ.QQ.AClI_ H图题5-5解:cLK_n _ n _ n _ n _ f_ i_ f_ i_ n _i_ i i_i iQ I I i I _ c L K _ T L T L J i _ r L r L r L r L：05-6画出图题5-6所示的边沿D 触发器输出Q 端的波形，

34、CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）ci.K _ n _ n _ r L n _ r L r L r L解:图题5-6c u _n_rLrLrLTLn_rLQ2 J _I _ I _ I _II_ I-Q3 题 5-7试画出图题5-7所示电路输出端Qi、Qo端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q 初始状态为0）C L K _TLrLrLrLTLrLrL图题5-7解:C L K _rLn_n_rLTLrLn_Q O J _I_I _I_ _ I _I_T-Ql I|-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

35、0）c i.K _ n _n _n _ _ n _ _ n _n _n J_ii iKIIC L K_T I_n _n _n _n _n _TL_j_ rK图题5-8解:C LK_T I_n _n _n _n _n _n _J_ i _i_rK i iqI LUcu1J2=1 K2=Q Q?”=。2+。1。2=。2+01CLK _TLrLn_rLrLrLrLQIT T _ F L T T L_FU5-19 试画出图题5-19所示电路中触发器输出Q i、Q 2端的波形，输入端C L K的波形如图所示。（设Q初始状态为0）CI.K _rLn_rLrLrLn_n图题5-19解：J=(=I 1CP 题

36、5-22试将JK触发器转换成D触发器。Q+=JQ +KQQn+=D=D C1-QD-IK ACP第 6 章习题与参考答案 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。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。(1)图题6-2解：

37、输入现态/输出次态s=oso/sz=oSIS=1SI/sz=oS2S2/SZ=1SO(2)输入/输出现态次态S=1/M=0SOSIS=0/M=0SIS2S=l/M=0S2S3S=0/M=lS3SO 题 6-3试画出图题6-3所示的状态表的状态图。解：图题6-3AB=O1、00、10AB=OOs I k 10 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。c L L T L r L r L r L r L r L r L r L r L r L T L r L图题6-4解：左图：驱动方程：D=A 状态方程：Qfl+i=A 输出方程：

38、Y=A+QQn/Y11/00/11/10/1A=1/Y1=101A=O/Y1=OA=O/Y1=1A=1/Y1=Ic L L T L r L r L r L r L r L r L r L r L r L T L r L右图：驱动方程：K=A 状态方程：。I=而+&=m 输出方程：V 2 =A+Q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 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。图题6-5解F F O驱动方程：J=K =4 状 态 方 程：Q o-i =（A。1）豆+（4。0笈0=A00）F F

39、1驱动方程：J=K =状态方程：2/，+1=Qx输出方程：Y=Q0Q状态表如下：状态机如下:A=1可以看Hl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。3-Y.图题6-6解：驱动方程：D0=A 状态方程：Q0，+=A鼻=00 状态方程：。1向=。0输出方程：丫 =。0己=区+。|该状态机是摩尔状态机。A=0 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。解：FFO 驱动方程：J=X K=X 状态方程：Qo+=XQ,+X Q0=XFF1 驱动方程：J=X

40、Q0 K=X 状态方程：。产 =X2oM+XQ|=X(Qo+QP输出方程：Y=X Qt该状态为梅里状态机。状态表与状态图如下：QQ|/Y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QgQo的波形图。cL K_rL_TL_n_n_n_DAT A i-l o I_il oC LK D A TA 一5位右移寄存器图题6-15Qo Q.Q2 Q3 QI 解:12 3 4 5cLK_n_n_n_n_n_，AT A i i1 o Iil oQ

41、QJ-LJTTL-Ql _|I 0 I Q2|F 0Q3I =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C LK的波形图，若寄存器初始状态为00000000,试画出寄存器输出QQA的波形图。a A iiM ir in jWDATA I I _ 11_图题6-16解：WUWTJWLFL-i|o 口 o o o o“I I n n_ _ i u n .|_ I_I _I 0J_i i_ rn _j o-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C LK的波形图，若寄存器初始状态为0000000

42、0,试画出74HC164输出QLQA的波形图，并说明数码管显示的数字是多少？cm-L h _ n j!u1 L T L r uLi/DATA I I74HCI64图题6-1 7解：显示数字1s-mrmjLhJWDATA j-l 0 0 lia QA I|_|b QB|。QC|_ I I f|b QD|_I I 1 c Q E i_i nQF|_I。IQ G rn Q H_rn_ 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S/Z 5 与 时 钟 C L K 的波形图，若 74HC165并入数据为11100101,试

43、画出74HC165输出Y 的波形图。解:图题6/8C L KJlTLRTlJTrLJlJTnJLn_C1.KINHSH/LDB 0ZZrD 0E 01 i|o o|i|o|T 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Q?Qo的波形图。CP MnmnnnpnmiQ0 0 GI 0 n_I 0 口I 0 G I 0Q 0 0 P口 0 0 I 1 I I 0Q2 0 0 0 l_ i i i i I o 题 6-20同题6-16,将所设计计数器改为减法计数器。CP MnnnnRnnniQ0 0 GI 0 G _

44、I 0I 0 l_ iI 0QI。1 1 11。n 02 li i i i_I 0 0 0 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Q2Q。的波形图。题 6-22同题6-2 1,将所设计计数器改为减法计数器。Q0 0 GI 0 li_I 0 I 0 F 1 I 0o i _ I o o i I o o；n 0 0 0 0 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:J=K,I=Q,1.Q.2-Q2-Ql-Qo 题 6-24 图题6-24所示为异步4 位二进

45、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，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。,C L K74LSI63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，试说明该计数电路是多少进制。,C L K图题6-26解：异步清零5 进制计数器。题 6-27图 题 6-27

46、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。CLK74LS161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。1 .9 CLR10(LOAD2,tN r,3kCLKA5BFCD74LSI6I1412II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。1CLK15

47、1472TT(1)1-CLK2(2)CLRLOAD RCOENTENP QACLK QBA QcBQDCDIH37CLRLOAD RCOENTENP QACLK QBA QcBQDCD1574LS16174LS161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。解：状态顺序为：6、7、8、E、F、0、6、7、8、E、F写成二进制为：000001100111 1000 1110 1111 0 0 0 0,因此Y(D)端的波形如下。下图中a.是计数器输出。题 6-31试分析图题6-

48、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a l a4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。解：当计数到10时，再来计数脉冲上升沿，置数0。74LS16I【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。74LS160【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。【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

49、动作，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。&7-j-T 45.6CLRIOADENTENPCLKABCD【题6-36试用2片74LS160组成六十进制计数器。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。【题6-37试用2片74LS161组成卜二进制计数器，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。题6-38*试 用 D 触发器构成3 位格雷码计数器。第 2 步第 3 步解：第 1 步，圆状态表。写出驱动方程。2 00 O 1 1 1 001001 01 1 01 01 1

50、00001 001 011 1 1唠”Q 7Q1 Q00，?0()01 1 1 1 0010000c(D 触发器的状态方程就是驱动方程)Q)QoQ?00 01 II M)0C八000Q|QoQ?00 01 II 1 0C0000。产=。2=。2。0+。既。1 +1 =。1=。2。0+。1。0(3Q+1=DQ=Q 2 Q +。2。1第 4 步 画逻辑图第 5 步 在 MAXplusII软件或QUARTUS1I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：Q