電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分第五版康光華主編第6章習(xí)題答案

第六章作業(yè)答案6.1.2已知狀態(tài)表如表題6.1.2所示，輸入為X1X0，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。現(xiàn)態(tài)Sn次態(tài)/輸出(Sn+1 /Z)X1X0=00X1X0=01X1X0=10X1X0=11S0S0/0S1/0S3/0S2/1S1S1/0S2/1S3/1S0/0S2S2/0S1/0S3/0S3/0S3S3/0S2/1S2/0S2/0解：根據(jù)狀態(tài)表作出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)圖如下：6.1.3 已知狀態(tài)圖如題圖6.1.3所示，試列出其狀態(tài)表。解：其狀態(tài)表如下表：現(xiàn)態(tài)次態(tài)/輸出X1X0=00X1X0=01X1X0=10X1X0=1100/01/10/01/010/0 1/11/11/16.1.8已知狀態(tài)表如表題6.1.8所示，若電路的初始狀態(tài)為Q1Q0=00，輸入信號(hào)A的波形如圖題6.1.8所示，輸出信號(hào)為Z，試畫出Q1Q0的波形（設(shè)觸發(fā)器對(duì)下降沿敏感）。A=0A=10001/111/10110/010/01010/011/01101/100/1解：根據(jù)已知的狀態(tài)表及輸入信號(hào)A=011001，該電路將從初始狀態(tài)Q1Q0=00開始，按照下圖所示的順序改變狀態(tài)：Q1Q0的波形圖如下：6.2.1試分析圖題6.2.1（a）所示時(shí)序電路，畫出其狀態(tài)表和狀態(tài)圖。設(shè)電路的初始狀態(tài)為0，試畫出在圖題6.2.1（b）所示波形的作用下，Q和Z的波形圖。解：由電路圖可寫出該電路的狀態(tài)方程和輸出方程分別為：狀態(tài)表如下所示：A=0A=100/11/011/10/1狀態(tài)圖如下所示：Q和Z的波形如下所示：6.2.4分析圖題6.2.4所示電路，寫出它的激勵(lì)方程組、狀態(tài)方程組和輸出方程，畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。解：電路的激勵(lì)方程組為：狀態(tài)方程組為：輸出方程為： 根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程可列出狀態(tài)表如下：A=0A=10001/001/00110/011/01000/000/01100/000/1狀態(tài)圖如下：6.3.2 某同步時(shí)序電路的狀態(tài)圖如圖題6.3.2所示，試寫出用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)時(shí)的最簡(jiǎn)激勵(lì)方程組。解：由狀態(tài)圖可知，要實(shí)現(xiàn)該時(shí)序電路需要用3個(gè)D觸發(fā)器。（1）根據(jù)狀態(tài)圖列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如下： （D2）（D1）（D0）0 0 10110 1 01100 1 10101 0 01011 0 10011 1 0100（2）畫出各激勵(lì)信號(hào)的卡諾圖，在狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表中未包含的狀態(tài)為不可能出現(xiàn)的，可作無(wú)關(guān)項(xiàng)處理。（3）由卡諾圖得到各激勵(lì)信號(hào)的最簡(jiǎn)方程如下：6.3.5試用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器和最少的門電路實(shí)現(xiàn)圖6.3.5所示的Z1和Z2輸出波形。解：從Z1和Z2輸出波形可以看出，對(duì)于每一個(gè)Z1或Z2周期，均可等分為4段時(shí)間間隔相等的狀態(tài)，即Z2 Z1=00、Z2 Z1=01、Z2 Z1=11和Z2 Z1=01，因此要設(shè)計(jì)的時(shí)序電路可以有4個(gè)狀態(tài),分別用00、01、10、11來(lái)表示。用2個(gè)下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表，并根據(jù)JK觸發(fā)器的激勵(lì)表推出相應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)如下表所示：Z2 Z1J1 K1J0K00 00 10 00 1 0 11 00 11 11 01 11 1 01 1 10 00 1 1 1（2）由狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表化簡(jiǎn)得到最簡(jiǎn)的激勵(lì)方程組：輸出方程組：（3）根據(jù)激勵(lì)方程組和輸出方程組畫出邏輯電路圖：6.4.1 一時(shí)序電路如圖6.4.1所示，試畫出在CP作用下Q0、Q1、Q2和Z的波形，設(shè)各觸發(fā)器的初態(tài)為0。解：（1）列出各邏輯方程組時(shí)鐘方程組： 根據(jù)時(shí)鐘方程組，當(dāng)Q2=0時(shí)，對(duì)于每個(gè)CP上升沿，cp0=cp1=1；當(dāng)Q2=1時(shí)，對(duì)于每個(gè)CP下降沿，cp0=cp1=1；當(dāng)Q1出現(xiàn)下降沿時(shí)，cp2=1。激勵(lì)方程組：輸出方程：狀態(tài)方程組：（2）根據(jù)上述方程組，畫出波形圖如下： 這里需要特別注意的是，因?yàn)?，即?dāng)=0時(shí)，在CP的上升沿CP0和CP1有效；即當(dāng)=1時(shí)，在CP的下降沿CP0和CP1有效；而，即在Q1由1變到0時(shí)，CP2有效。6.5.2 用2片74HC194構(gòu)成8位雙向移位寄存器。6.5.9 試用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)同步三進(jìn)制減計(jì)數(shù)器。解：三進(jìn)制計(jì)數(shù)器需要2個(gè)觸發(fā)器。（1）列出狀態(tài)表和激勵(lì)表如下：計(jì)數(shù)脈沖CP的順序現(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵(lì)信號(hào)D1 D000 01 11 111 11 01 021 00 00 00 1 (2) 由狀態(tài)表和激勵(lì)表得到激勵(lì)方程組如下：（3）畫出邏輯圖如下：(4) 檢查自啟動(dòng)能力：將電路的無(wú)效狀態(tài)01代入狀態(tài)方程組，其次態(tài)為11，是電路的有效狀態(tài)，因此，電路能夠自啟動(dòng)。6.5.11 試分析圖題6.5.11所示電路，畫出其狀態(tài)圖，說(shuō)明是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：該電路是由74HCT161用“反饋清零法”構(gòu)成的計(jì)數(shù)器。設(shè)電路的初態(tài)為0000，在第十個(gè)脈沖作用后，Q3Q2Q1Q0=1010，這時(shí)Q3、Q1信號(hào)經(jīng)與非門使74HCT161的異步清零端由1變?yōu)?，使整個(gè)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)回到0000，完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期。此后，CR恢復(fù)為1，計(jì)數(shù)器又回到正常的計(jì)數(shù)狀態(tài)。其中1010狀態(tài)僅在極短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，電路的基本狀態(tài)只有十個(gè)00001001狀態(tài)，狀態(tài)圖如下：該電路為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6.5.15 試用74HCT161設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)狀態(tài)為自然二進(jìn)制數(shù)10011111。解： 要設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)為自然二進(jìn)制數(shù)10011111，即在計(jì)數(shù)過(guò)程中要跳過(guò)00001000九個(gè)狀態(tài)而保留10011111七個(gè)狀態(tài)?？捎谩胺答佒脭?shù)法”實(shí)現(xiàn)：令74HCT161的D3