第六章-時序邏輯電路典型例題分析

1、第六章時序邏輯電路典型例題分析第一部分：例題剖析觸發(fā)器分析例1在教材圖所示的基本 RS觸發(fā)器電路中，若R、 S的波形如圖（a）和（b）,試分別畫出對應的Q和 Q端的波形。R _r J LTLTs解：基本RS觸發(fā)器，當 R S同時為0時，輸出端QQ均為1,當 R=0 S=1時，輸出端 Q為0、 Q為1,當 R= S=1時，輸出保持原態(tài)不變，當R=1、S=0時，輸出端Q為1、Q為0,根據(jù)給定的輸入波形，輸出端對應波形分別見答圖（ a）和（b）。需要注意的是，圖（a）中，當 R S同時由0 （見圖中t1）變?yōu)?時，輸出端的狀態(tài)分 析時不好確定（見圖中 t2）,圖中用虛線表示。s _r-L_rL_n_

2、n_ s_L_rT_rTJtl t2 135 t_tu ' Q-i Ql_l_l_1 _Q 1答圖PSI例2在教材 圖6.2.3 （a）所示的門控RS觸發(fā)器電路中，若輸入S、R和E的波形 如圖（a）和（b）,試分別畫出對應的輸出Q和 Q端的波形。e _PLrLrLTL e -TLnLrLrLrL r _rn_PLrm r J ii ls J l_nj L s -q I L解：門控RS觸發(fā)器，當E=1時，實現(xiàn)基本 RS觸發(fā)器功能，即：R=0（R=1）、S=1(S=0),輸出端Q為1、 Q為0; R=1 ( R=0)、S=0 ( S=1)輸出端 Q為0、Q為1;當E=0時，輸出保持原態(tài)不變

3、。輸出端波形見答圖。e _rL_rm_rRs J L-TU I_ q _J_U_U q_(a)e _TL_n_rL_nL_rLR j _ii _liq _niQ-U答圖 P6.2(b)例3在教材圖6.2.5所示，試分別對應地畫出輸出Q和Q端的波形。所示的D鎖存器電路中，若輸入 D> E的波形如圖(a)和(b)E jmRTWLTL E_rTT_LTTTL d j-LTiD j_i_tb)圖 P6.3解：D鎖存器，當E=1時，實現(xiàn)D鎖存器功能，即：CT=D,當E=0時，輸出保持原態(tài)不 變。輸出端波形見答圖。E_RrurmLuL E_rurL_rurLDD n_I-UATq jn_FL-TLQ

4、 _JT | _LJlq U LT-LT9 -U_I_rnrL(a) (b)答圖ps.j例4在圖(a)所示的四個邊沿觸發(fā)器中，若已知 CP、A、B的波形如圖(b)所示, 試對應畫出其輸出 Q端的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為 0。B(b)解：圖中各電路為具有異步控制信號的邊沿觸發(fā)器。圖（a）為邊沿D觸發(fā)器，CP上升沿觸發(fā)，Qn+1= A,異步控制端 S接信號C （B =0）,當C=1時，觸發(fā)器被異步置位，輸 出d+1=1 ;圖（b）為邊沿JK觸發(fā)器，CP上升沿觸發(fā)，Qn+1= A Qn + BQn ,異步控制端 B接信號C （ Sd =1 ）,當C=0時，觸發(fā)器被異步復位，輸出Qn+1=0;圖（

5、c）為邊沿D觸發(fā)器，CP下降沿觸發(fā)，Qn+1= A,異步控制端Sd接信號C （ Rd =1 ）,當C=0時，觸發(fā)器被異步置位，輸出Qf=1;圖（d）為邊沿JK觸發(fā)器，CP下降沿觸發(fā)，Qn+1= A Qn + BQn , 異步控制端 R接信號C （Sd=0）,當C=1時，觸發(fā)器被異步復位，輸出Qn+1=0o對應輸出波形見答圖所示。CP 1A -JB CQi答圖P(5 .4例5邊沿觸發(fā)器電路如圖（a）所示。試根據(jù)圖（b）中CR A的波形，對應畫出輸出Q和Q的波形。1CPCP圖 P6.5(b)解：電路是帶異步控制信號的觸發(fā)器電路，當器，Qn+1Qn, CP下降沿觸發(fā)；Q是邊沿D觸發(fā)器,Q=1時，Qn

6、+1=0。 Qi是邊沿JK觸發(fā)Q2n+1= Qin, A信號的上升沿觸發(fā)。輸出端波形見答圖。ACPQi例6試分析圖P6 6由邊沿觸發(fā)器組成的電路。列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,說明功能。解：列出驅(qū)動方程：J i= K i=1, J2= K 2=A Q ,寫出狀態(tài)方程：Qn+1= Qn , Q 2n+1 =A QnQ2n,寫出輸出方程：Y= A Q2n Q1n+ AQnQn設初態(tài)，求次態(tài)，列出真值表：AQ/QFQ尹1Q嚴1Y0oQ100011001011011001001111010001001011100當A=0時，四進制加法計數(shù)器；當 A=1時，四進制減法計數(shù)器。計數(shù)器分析及脈沖波形的產(chǎn)生

7、與整形例1 .同步四位二進制加法計數(shù)器T4161功能表如圖，分析以下電路為幾進制計數(shù)器。解:1CP 一CQ3 Q2 Q1S1T4161S2CPD3 D2 D1Q0LDRd DoCP RD LD S1 S2工作狀態(tài)0清零110預置數(shù)110 1保持（包括C的狀態(tài)）110保持111 11計數(shù)T4161功能表第一步作出 I '' I :tIIlliOllit;LI 101101 |g440111010 J鎮(zhèn)> UOtKJ第二,粗堇電踣 留口+.看零券的 方程技譯翅狀寄:, 如-Qi。當討數(shù)器輸出為QjQzQiQrlKMHit渡森）時,而供計數(shù)器立即清亨.（舁捧清零）腎三陪回上有姓

8、狀態(tài)循環(huán):QiQXJlQoflOOgf 倒加HXHfi-MKH 1 011KmiOLH>11.0111ll(»< 10U lOIG-4-IODL(M»結(jié)果為N 12進制計數(shù)器例2.用74LS161同步四位二進制加法計數(shù)器構(gòu)成的計數(shù)電路如圖，試分析說明為幾進 制計數(shù)。74LS161功能表1111CP RD LD S1 S2工作狀態(tài)0清零110預置數(shù)110 1保持（包括C的狀態(tài)）110保持111 11計數(shù)解:QiQjQiQoOTOHBOLOlW-MLOl-KUOtImtouttIILIOt (H < 1 MO JQl I 4IGIQ+4 函 IJ OODk第二

9、步根據(jù)里陪國寫出口敏攜保 方程及譯碼狀窸I當計數(shù)溶輸相為SQgiQo-101M1, L1A0,此【D 由必 時等到一個時怦脈沖到達，計數(shù)器QjQQQ, DjDiDiDq 001 L.（同步置數(shù)）0111結(jié)果為N 8的計數(shù)翳1010KWH)LD例3.同步四位二進制可逆計數(shù)器 T4191電路及功能表如下，分析電路為幾進制計數(shù)器, 如何工作，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。T4191功能表MQ3Q2Q1Q0C/BCPCP0CP1T4191LDD3 D2 D1 D0S Ld M CP工作狀態(tài) 加法計數(shù) 減法計數(shù)預置數(shù)保持1 .由功能表和電路可知：當 M =1時為減法計數(shù)，且LD與CP無關2 .LD=Q2Q0,當計數(shù)器

10、輸出為 Q3Q2Q1Q0=0101 （過渡態(tài)）時，LD=0,此時計數(shù)器的輸出立即被置為Q3Q2Q1Q0 = D3D2D1D0 =1100。（異步置數(shù)）3 .有效狀態(tài)循環(huán)圖:110J 1011 101010010101 011A 011 10004 .結(jié)果為N=7進制計數(shù)器。例4.同步四位二進制可逆計數(shù)器 T4191電路及功能表如下，分析電路為幾進制計數(shù)器, 如何工作，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖T4191功能表S LD M CP工作狀態(tài)加法計數(shù)減法計數(shù)CPMSCP0CP1Q3 Q2 Q1T4191D3 D2Q0C/BLDD0預置數(shù)保持解：1.由功能表和電路可知：當 M =0時為加法計數(shù)，且 LD與CP無關。

11、=Q3Q2Q1當計數(shù)器輸出為 Q3Q2Q1Q0=1110（過渡態(tài)）時，LD=0,此時計數(shù)器的輸出立即被置為Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 =0010（異步置數(shù)）3 .有效狀態(tài)循環(huán)圖：0010 001L 0100 010L 011L 0111-* 10001110 1101 11001 1011 1010 10014 .結(jié)果為N=12進制計數(shù)器。T4191電路及功能表如下，分析電路為幾進制計數(shù)器,例5:同步四位二進制可逆計數(shù)器 如何工作，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。CPMSCP0CP1Q3Q2T4191D3D2Q1D1Q0C/BLDD03 & %。_IS LD M CP工作狀態(tài)010 t加法計數(shù)

12、011，減法計數(shù)0預置數(shù)1 1保持T4191功能表解:0=11時LD=0,匕時千Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 =0011。（異步置數(shù)）3 .有效狀態(tài)循環(huán)圖:001r"*0100k 010L 0110-* 011L 10011111110110 1100101 1010 10014 .結(jié)果為N=12進制計數(shù)器。例6:由JK邊沿觸發(fā)器構(gòu)成的同步時序邏輯電路如圖，試分析電路，寫出驅(qū)動方程、狀態(tài)方程、輸出方程，畫出狀態(tài)表、狀態(tài)方程及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路的邏輯功能。CPJ1Q1時鐘方程驅(qū)動方程K1Q1J2 Q2J3 Q3K2 Q2K3 Q3CP1=CP2=CP3=CP同步時序電路。J1=

13、Q3J2=Q3Q1J3=Q1K1=Q3Q2 K2=Q3Q1K3=Q2Q1輸出方程C=Q3Q2Q1解:1uf狀態(tài)方程Q1n+1Q2n+1=Q3n Q1n +Q3nQ2n Q1n = Q3n + Q2nQ1n =Q3n Q1nQ2n + Q3n Q1nQ2n = Q2nQ1n + Q3n Q1n= Q1n Q3n + Q2nQ1n Q3n = Q1n + Q3nQ2nQ3n+1Q1n+1 一 步Q2nQ1nK+；Q3nQ1 太方程：Q2n+1 =Q1n ;Q3n+1= Q2n101100110發(fā)電Uc的波形。（10分）111Ui001011圖,010Q3n Q2n Qn結(jié)論：三位移位寄存器第二步：

14、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖例8由555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)1、畫出U0的波形。2、估算脈寬Tw的值。3. 9kdVccUi78 425556315U0t解：555定時器的應用Tw“U0CU05G555定時器的（5分）解:R 1R2試驗C路VccU0VccR1 R2例9 555集成定時器組成的多諧振蕩器電路如圖所示，根據(jù)原理圖，在外部引線排列圖上畫出連線圖。87655G5551234第二部分：即學即練1、觸發(fā)器電路如圖所示。試根據(jù)給定輸入波形對應畫出輸出Q的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0CPCPQi2、分析如圖所示電路:(1) 寫出Q、Q的輸出方程。(2) 畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。'1 = 44 口io + 火14口

15、1+44口姮彳村 4 口1 號21、2O, D3D03 、某計數(shù)器的功能表和框圖分別見下表和圖。輸出QQ的位權(quán)依次為23、22是預置端表 LI. £_CP瓦瓦316工作狀態(tài)_x_r oxiXXr清零t10XX茂置救X110 1r保持XXxo保持J1 11 13-L的試用置位法構(gòu)成十進制計數(shù)器，要求電路按如下狀態(tài)變化。CP Dj Da D Dio Rd LDQ Qa Qi Qo C0000 一0001 0010 -0011 ->-01001I1001- 10000111-011001014、試分析下圖所示電路，列出狀態(tài)方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明功能5、下圖所示電路是可變進制計數(shù)器

16、，試分析當控制寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。（74LS161為四位二進制加法計數(shù)器）A分別為0和1時為幾進制計數(shù)器,rrCP6、試分析如圖所示電路，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明功能。CP數(shù)器。、分析如圖計數(shù)器電路，寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明是多少進制計數(shù)器。74LS160為十進制計CP8 、試用十進制計數(shù)器74LS160實現(xiàn)六進制計數(shù)器，起始狀態(tài)D3QDD0 = 0010,寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及連線圖。74LS160的引腳圖見圖。Q$ Qa Ql QqS4 74LS100 L0 ACP Dn Di D7 4 % 9、試用圖所示的二進制計數(shù)器74LS161實現(xiàn)十二進制計數(shù)器，起始狀態(tài)D3D2DiD0 = 0010

17、 ,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及連線圖。Si QmQ 之Qi Qo一 %74LS161 五 尸CP DDi d d /10、分析如圖所示計數(shù)器電路，說明是多少進制計數(shù)器，如果要實現(xiàn)六進制計數(shù)器，D3D2D1D0=0001 ,該如何連線。（74LS160為十進制計數(shù)器）。11、試分析如圖所示計數(shù)器在M = 0和M = 1時分別為幾進制計數(shù)器并分別寫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。（74LS160為十進制、計數(shù)器）第六章時序邏輯電路自測題參考答案1、解CP Q1Qi *0"2解、QJ：透耿薊篇）X=口時，作加法計數(shù)（QkQa）:00 -K Ulf 1（f11X=1時 作福法計蜿（QbQJ 11 10 11 001 I3.解Q? Q Qi Qo CSi 出CP D? Da D1 Rd LD4、J J： LJ 二一不.三二5、（1）當 A = 0 時，5 = QmQu功能：十進制計數(shù)器當 A = 1 時，5 = QaQu功能：十二進制計數(shù)器1001010001011000OHO100110011010001