第五章同步序電路

1、第五章同步時(shí)序電路5.1、分析圖583所示時(shí)序電路，作出它的狀態(tài)表和狀態(tài)圖。作出電平輸入X序列為1011100時(shí)電路的時(shí)序圖。解:DX初態(tài)為Qn 1Qn ZXQnrruTLFLrLJTLrmri Hiiih .11 i i IH M H li i i i iQZCP X5.2、分析圖584所示時(shí)序電路，作出它的狀態(tài)表和狀態(tài)圖并作當(dāng)X 1=1111110 及 X2=011011000”）。時(shí)的時(shí)序圖（設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為“CPX圖5 84解:J1Q0n 1XQ0nK1XQ0nQ1nXQmXQ0n XQmQ0nXQ0nQ1nCP XJ。 XXQ0nXQ0nK0XQ1nXQmi 11 i iQ1nQ0nX

2、Q1n+1Q0n+1Z0000010010110100010111011000011011111100011111100/1X/ZQ1n 11/10/10/10/1/11/0111/1Q0n 1ZCPQ0n 1Z “1_JlTTJTJlTLrLrL195.3、分析圖585所示時(shí)序電路，作出它的狀態(tài)圖和時(shí)序圖。起始狀態(tài)丫2丫1丫0=000。5.4、CP5.5、解：Q0n 1D0 Q2nQ0nQ1nDiQinQD20nQ1nQ0nQinQQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+10000010010100100110111001000001010101100101110001Q2nQ2nQ1

3、nQ0nQ 2 Q CP d圖5 85Q 1 QCP DQ 0 QCP DCP101000001010110Q2nQ1nQ0n邏輯功能：可自啟動(dòng)的同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。畫出圖586所示時(shí)序電路的狀態(tài)圖和時(shí)序圖，起始狀態(tài)為Y0Y1Y3Y2圖5 86Y3Y2Y1Y 0=0001。Y3Y2Y1Y0邏輯功能：移位寄存器型四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。畫出圖5-87圖所示同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的狀態(tài)圖和時(shí)序圖。J 4J3Q3nQ2nQ1nQ4nQ1nK4K3Q1nQ2nQ1nJ2Q4nQ3n 1Q2n 1Q1n 1Q4nQ3nQ1nK2Q4nQ3nQ2nQ1n1Q4nQ3nQ1n(Q2nQ1nJ1Q4nQ1nK1nQ1n

4、Q3n)Q2nQ1nQ1n)Q3nQ2nQ1nZQ4nQ3nQ2nQ1n狀態(tài)圖：Q4nQ3nQ2nQ1n1000/100000001/0100190111 /0J QQ時(shí)序圖:/01011111/0/0J 0010/0010/00110 0101/00011/01101CPQ 4n111 1.1Q3nQ2nQ1nt I I I5.6、 分析于5 88所示集成電路的原理，列其功能表，定性畫出表示Ds,DoD3,E,Pe,Rd與CK 的配合關(guān)系的波形圖，并分析這些參數(shù)與內(nèi)部電路開關(guān)參數(shù)的關(guān)系。DoDiD2D3圖 A88DoDoEPeDs EEPeQEPeEPeE)DiDiE凡QoEEPeQi EP

5、e(EPeE)D2D2EPeQiEEPeQ2 EPe(EPeE)D3D3EPeQ2EEPeQ3EPe(EPeE)E Pe :當(dāng)E,Pe為00時(shí)，并入EEPee(EP)ePe, Eo,Pei時(shí)移位EpeEPeE EPe(EPE)E(E Pe)PeE(E Pe)(Pe E) EPe E E Pe E E為 i 時(shí)，保持。CKPe 0doD3、dst_l_i_ti0ijiitjRdPeEDsDo D3CKQo Q3功能0xxxxxx00清 0i00xDo D3Do D3并入ii0DsxxDsQo Q2移位ixixxxQo Q3保持tsu t pd tsuFF ； t H tHFF tpdtsu2t

6、pd - tsuFFt pd ； t HtHFFt pd2t pd- ORORE,Pe ：由00 ii , Pe可以不變，Pe變化不影響，即由并入轉(zhuǎn)到保持，E, Pe應(yīng)為iX, 二級(jí)或非門的傳輸時(shí)間即可，最大tsu為二級(jí)或非門加一級(jí)與非門+ FF的tsu即可！5.7、 畫出在圖588電路中加上如圖589所示輸入波形時(shí)輸出波形。圖5 895.10、圖5- 92所示電路是為某接收機(jī)而設(shè)計(jì)的分頻電路，初始狀態(tài)為“00”，問：（1）當(dāng) XiX2= “00”；（2）當(dāng) XiX2= “01”；（3）當(dāng) XiX2= “11” 時(shí)，各種狀態(tài)為幾分頻? 畫出波形圖。解：（1）當(dāng)X1X2= “00”；初始狀態(tài)為“

7、 00”時(shí):J1X1 1Q2n 11J1Q1n 1Q1nQ2n 1K1, r w 機(jī) j, f! J ! I ! ! E I j_jrLTT_r_nMr邏輯功能：電路實(shí)現(xiàn)2分頻。當(dāng)X1X2=“01”；初始狀態(tài)為“00”時(shí)：J1Q2nK1J1X1 1Q1n 1Q2nQ1nJ2Q1nK2Q1nX11Q2n1Q2nQ1n邏輯功能：電路實(shí)現(xiàn)3分頻。當(dāng)X1X2= “11”；初始狀態(tài)為“ 00”時(shí)J1Q2nK1J1X1Q2nQ1n1Q2nQ1nQ2nQ1nQ2nJ2Q1nK2Q1nX1Q1nQ2n1Q1nQ2 nQ1nQ2nQ1n5.11、同步4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的功能表及邏輯符號(hào)如圖593 （a）所示。如果

8、同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器按圖5-93 （b）所示電路連接，要求：（1）列出該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)順序。（2） Qd端輸出是幾分頻、占空比是多少?CKQaQbQc Qd P(a)(1)動(dòng)V計(jì)數(shù)井人保擇A B C D TX 異步帶0(t)0P國 5-931100 0010 一011000000100110101110101QAnQBnQcnQDn（2） Qd端輸出是12分頻，占空比是 50%。5.12、將圖5-93 （a）所示4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成圖 594所示電路。問：（1） M= 1”時(shí), A端輸出為幾分頻；（2） M= 0”時(shí)，A端輸出為幾分頻；（3）占空比是多少？圖574出網(wǎng)解：(1) M= 1jhj

9、E 1rLTLrmrLTLrijrLii ;I1 j !J_1 !j1i ICP111QBnQcnQDnAA端是8分頻；占空比為25%。(2) M=cp -TLrLrLrwLrLrwLrLrLrwLTLrL ! 1! I ! i I 1. I ! l 1！1i1 ij!111QBn Qcn QDn1J!:A端是16分頻；占空比為12.5%。Qu H LCK- CKP T A B C D+ 5V 圖5 95QD為10分頻。圖5 96rtW串fj Qa d Q，電品CKJ Ka aC D It * A糖 由LXXX KX X X XL L L L HHL*K K bud b c d AHHLX X

10、X X X K3 5 % 出 題HH1L HX X X X口、Q%H：H+L LX M X XL Q、A d.金.HHH HX X X XH% Q . A .MH十H LX X X Xd. d. A J舊(1) J Qd K (QbQc)QdQAnQBnQCnQDn5.13、由圖593 (a)所示4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器接成圖595所示電路，畫出輸出端 QD的波形，說明Qd為幾分頻。CK1 .： I I I I ： . I .QDn 1:：5.14、圖596 (a)所示邏輯符號(hào)為 4位并行通道移位寄存器及功能表。分析圖596 ( b)所構(gòu)成的邏輯圖：(1)寫出狀態(tài)圖；(2)畫出CK與Qd對(duì)應(yīng)的波形

11、圖。CK -LA二工二L I I 2 !： I. 5 2 = t I I ! i ! iQDn 1i 口 i r_n i j i i i598所示電路，分析電路的邏輯功能,5.16、 分析由圖596 (a)所示移位寄存器組成的圖 畫出Qd的波形，分析電路能否自啟動(dòng)。解：K閉合時(shí)清零，QAQBQCQD 0000K 打開時(shí)：S/L Qa Qc QdJ K QD電路可以自啟動(dòng)。599 （a）、（b）、（c）的邏輯電路，說5.17、 分析由圖5-96 （a）所示移位寄存器組成如圖明各輸出Qd是幾分頻?解：（a）11110001QAnQBnQCnQDn11001000Qd是7分頻。(b)QAnQBnQc

12、nQDn0000 1000 - 1100 11100001 0011T 0111 一 1111Qd是8分頻。(c)牌5-沔Qd是16分頻。5.18、分析圖5100所示同步時(shí)序電路的功能。畫出各輸出端的時(shí)序圖。電路由 1片4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、1片（3 8）變量譯碼器和1片8位鎖存器組成。圖 5 100CKrLrLrmnrLFuwrLrLrLrLrLruQa 一QB 一QC _； 1Q 一2Q 一3Q -4Q5Q i6Q ； i7Q 一；8QrrLMMrizd電路實(shí)現(xiàn)邏輯功能：順序脈沖發(fā)生器。5.19、已知時(shí)序電路的狀態(tài)表如表513所示，作出它的狀態(tài)圖。nYeI匕匕ZX-0X-)X-0X1ACB0C

13、DBqCD0uBA1 513X/Z5.20、設(shè)有表514所示的3種完全指定狀態(tài)表；試求最小化狀態(tài)表。zoIA02B/0BC/l4%C6/1E/QDB；0ED/0八死表5 14關(guān)聯(lián)比較后的隱含表01AA/0B/0BC/1A/0CB/1E/0EA/0A/0簡化狀態(tài)表(a)0】I35/032/01/04s/la/o58/04/1S5/13/B11/18/084/D4/l(b)關(guān)聯(lián)比較后的隱含表z0118/04/123/01/041/18/061/13/074/06/1簡化狀態(tài)表00011110AB/oC/0B/lA/0呂C/DB/LD/lCA/0B/0*C/1D/lDC/0D/0A/lB/0E匚鵬c

14、/oC/1E/Q(c)關(guān)聯(lián)比較后的隱含表00011110AB/0B/0B/1A/1BA/0B/0B/1D/1DB/0D/0A/1B/1簡化狀態(tài)表5.21、按照規(guī)定的狀態(tài)分配，分別寫出采用D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)表 515所示的時(shí)序邏輯電路。0!.4fi/DD/CBC/0KNc8/0DA/JC/l | j 1$DO011011解：四種狀態(tài)應(yīng)使用 2個(gè)觸發(fā)器。設(shè)：Q1=Y1, Q0=Y0 1）用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)；01011010010111 10D1 Qm 1Q1Q0XQ1Q0XQ1Q0 XQiQoXQ QoXD0 Q0CPQ0D1 Q1CPQ1口Z Z /1 XY00001CP RD X -1

15、00110010111 10DQ0n 1Q1Q0Q0Q0CPRDQ1, Z2）用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì);Q1n 1Q1Q0XQ1Q0XQ1Q0X=(Q0X )Q1J1K1Q0n 1Q0Q0J2Q0 XK2XQ15.26、用負(fù)邊沿JK觸發(fā)器及2輸入4輸出變量譯碼器，設(shè)計(jì)一個(gè)4相時(shí)鐘分配器。解：用J K觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)4進(jìn)制計(jì)數(shù)器，Q1Q。為變量譯碼器的輸入。Q1n Q0n00110101Q1n 1 Q0n 11010Q1n 1Q0n 1Q0nQ1nQnQmQiQoXQ1Q0Q0n1CPrdJ Q . 0K Q王QQ1Q0110A1 Y3丫2 A0 Y1 E Y01ooQ0n5.27、用J K觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)

16、可控計(jì)數(shù)器，當(dāng)控制端C=1 時(shí)，實(shí)現(xiàn) 000 100 110 111 011000;當(dāng)C=0時(shí)，實(shí)現(xiàn) 000 100 110010011 000計(jì)數(shù)。要求寫出：（1）狀態(tài)圖;（2）狀態(tài)表；（3）狀態(tài)方程；（4） 解：檢查能否自啟動(dòng)，畫出狀態(tài)圖；（5）畫出邏輯圖。Q0nXX7xXXuiiaiv, X：,JJ01L.S00lx. 1.011110K2Q0nQ1nXQ2nQ1nQ0nXQ2n1Q1 n 1Q0n 1J2K2 J1K1J0K000001001X0X0X00011001X0X0X1000110X01X0X1001110X01X0X1100010X1X00X1101111X0X01X010

17、00110XX01X1111011X1X0X001100000XX1X101110000XX1X1Q0nQ2nn；XwQ1n、0001111000K1Q2nQ0nJ0Q2nQ1nQmXK0 Q2n5.28、用J K觸發(fā)器設(shè)計(jì)“1011”序列檢測器。要求寫出：（1）狀態(tài)圖；（2）狀態(tài)表；（3）三種 獨(dú)立的狀態(tài)分配方案；（4）分別寫出三種分配方案的狀態(tài)方程；（5）畫出最佳設(shè)計(jì)的邏輯圖。解：設(shè)S。：初始及檢測成功狀態(tài)；S1：輸入一個(gè)“ 1”狀態(tài)；S2：輸入“ 10”狀態(tài);S3：輸入“ 101”狀態(tài)；X:輸入；Z:輸出。（1）狀態(tài)圖X/Z01S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0

18、S3S2/0S0/1（2）狀態(tài)表123S0000001S1010100S2111010S3101111（3）狀態(tài)分配方案Q1nQ1nQinQ0nXQini Q0n iZJiKiJ 0K 00000000 x0 X00i0i00 xi x0i0ii0i xx 00ii0i0 ;0 xx 0ii0000x ix iiiii00 1x 0x ii00ii0x 0i xi0i00ix i0 x(4)狀態(tài)方程方案一：Qin QnXQin i Q0n iZJiKiJoK。0 0 00000 x 0 x0 0 i0i00 x i x0 i 0i00i x x i0 i i0i00 x x 0i 0 0000

19、x i x 0i 0 iii0x 0 i xi i 0i00x 0 x ii i i00ix i x i力殺二、萬案QinQ0nXQini Q0n iZJiKiJoK。0 i 00i00 x x 00 i i0000 x x i0 0 0i00i x 0 x0 0 i000 二0 x 0 xi 0 00i0x i i xi 0 iii0x 0 i xi i 0i00x 0 x ii i i0iix i x 0JiKiQonXQinQonXKo QinXQinQonQinQgX從JK的卡諾圖可以看出電路的簡化結(jié)果相似，以方案三畫邏輯電路ii5.30、用正邊沿D觸發(fā)器及其他門電路，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)拍發(fā)生

20、器，節(jié)拍順序如圖5 101所示，要求寫出設(shè)計(jì)過程。31解：從時(shí)序圖可得出狀態(tài)圖為:方法一：若將i看作觸發(fā)器的輸出，三個(gè)觸發(fā)器不可能有這樣的狀態(tài)，因此應(yīng)有6個(gè)狀態(tài),并且在傳輸“ 1”，可用6個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成移位寄存器型計(jì)數(shù)器。其中 1 Q1, 2 Q3, 3 Q5。此時(shí)，狀態(tài)圖為:QonQ1nQ2nQ3nQ4nQ5n/ 3 2 1一口邏輯圖:方法二：用3個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，3 2 1為輸出。Q2nQ1nQon/ 3 2 1Q 0 QCPCPRDQ2nQ1nQ0nQ2n 1 Q1n 1Q0n 13 2 10000010 0 00010110 0 10110100 0 00101100 1 011

21、01000 0 01000001 0 02 Q2nQ1n Q0n 1 Q1nQ0n3ft.Q 2 QCP DQ 1 QCPDri5.32、用正邊沿D型觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)滿足圖5102所示波形要求的邏輯電路，CP、X為輸入，寫出設(shè)計(jì)過程。解：方法一：從時(shí)序圖中可以看出將丫1、丫2、Z為輸出時(shí)，每經(jīng)過 8個(gè)時(shí)鐘為一個(gè)循環(huán)。 其狀態(tài)圖為：X/Y 1Y2Z 0/110 0/010.e 0/101 對(duì)0/0001/000110110若以自然態(tài)序狀態(tài)分配，狀態(tài)表為:1 I1/100 S0Q、Q0nQ2nV x00011110Q1n00Q2nQ1nQ0nXQ2n1 Q1n1Q0n 1:Y1Y2Z00000011

22、100010010010010001110101101000001001101100101111001111011111101111000000或Q2nQ0nX Q1nX00I11 J-11-X力XXHlX1匕X*.1.1 jX0111102Q2n 1Q0nXQ2n 1Q2nQ0n00011110XXX!._11葭一 i一彳X-i lxT.-.-X*-ir-ImI011110Q1nXQmQ0nXQ2nQ1nQ2nQ1nQ0n丫1 Q0n方法二：從時(shí)序圖中可以看出設(shè)：丫1Qm；丫2Q1nQ0nX/Z同理，從卡諾圖可以求出:D1 Q1n 1 Q1Q0丫2 Q2nQ1n QnQ0n QmQXD 0Q

23、0n 1ZQ1nQ0nX_QnQ1nQ0nX丫1丫2 的狀態(tài)為 00 11 - 01 - 10 00。Q1n Q0nXQ1n1 Q0n 1Z000110001100010100011111100001101010110010111000Q0n則狀態(tài)圖、狀態(tài)表為:D1 Qm 1 Qm 同理：D。ZQ0n 1Q1nQ0n XQ1nQ0nXQmQ0nX5.33、 用正邊沿D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)具有如下功能的電路（電路如圖5103所示）；（1）開關(guān)K處于位置1 （即X=0）時(shí)，輸出ZW=00; （2）當(dāng)開關(guān)K擲到2 （即X=1 ）時(shí)， 電路要產(chǎn)生完整的系列輸出，即ZW: 00-01 - 11 - 10 （開始X在位置1）; （3）如果完整的系列輸出后，K仍在位置2,則ZW 一直保持10狀態(tài)，只有當(dāng)K回到位置1時(shí)，ZW 才重新回到00。要求：（1）畫出最簡狀態(tài)圖；（2）列出狀態(tài)表；（3）給定狀態(tài)分配；（4）寫出狀態(tài)方程及輸出方程；（5）畫出邏輯圖。解：ZW的狀態(tài)為00、01、10、11,所以設(shè):輸出Z=Q1; W=Q。；輸入：X狀態(tài)圖狀態(tài)表Q1nQ0n X Q1nQon 1Q1nQ0n X/邏輯圖ZW設(shè)計(jì)X 的電路01圖 5 1031110Q1n 1 Q0nQ1nXD1Q1n、Q0nX 、 0001111001D0 Q0n 1Q1nX圖 5 1044位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 L A B c