數(shù)電各章習(xí)題全解 習(xí)題作業(yè)PPT學(xué)習(xí)教案

1、數(shù)電各章習(xí)題全解數(shù)電各章習(xí)題全解 習(xí)題作業(yè)習(xí)題作業(yè)圖5-62 題5.2圖驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)方程輸出方程【題5.2】分析圖5-62給出的時(shí)序電路的邏輯功能。要求列出狀 態(tài)方程、輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并檢查電路自 啟動(dòng)情況。FF1: D1= Q3 FF2: D2=Q1FF0: D3=Q1Q2FF1: Q1*= Q3 FF2: Q2*=Q1FF0: Q3*=Q1Q2Y=(Q1 Q3) =Q1+ Q3第1頁(yè)/共43頁(yè)能自啟動(dòng)000001011111110100010/1/1/1/1/0/1/0/1Q3Q2Q1狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：FF1: Q1*= Q3 FF2: Q2*=Q1FF0: Q3*=Q1Q2Y=(Q1

2、 Q3) =Q1+ Q3第2頁(yè)/共43頁(yè)圖5-63 題5.3圖驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)方程輸出方程【題5.3】分析圖5-63給出的時(shí)序電路的邏輯功能。要求列出 狀態(tài)方程、輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并檢查電 路自啟動(dòng)情況。FF1: J1= Q2 ， K1=1FF2: J2= Q1 ， K2=1FF1: Q1*=Q2Q1FF2: Q2*=Q1 Q2Y=Q2第3頁(yè)/共43頁(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：000110/0/0/111/1Q2Q1/Y能自啟動(dòng)FF1: Q1*=Q2Q1FF2: Q2*=Q1 Q2Y=Q2三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器第4頁(yè)/共43頁(yè)圖5-65 題5.5圖X=0時(shí)，為六進(jìn)制。【題5.5】分析圖5-65給出的計(jì)數(shù)器電路

3、，說(shuō)明當(dāng)X=0和X=1 時(shí)各為幾進(jìn)制，并畫出相應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。74160的 功能表見(jiàn)表5-13。100101000111100001100101Q3Q2Q1Q0同步置數(shù)法：X=0，譯9 ，置4。100100100第5頁(yè)/共43頁(yè)X=1時(shí)，為八進(jìn)制。1001001001010111100000110110Q3Q2Q1Q0同步置數(shù)法：X=1，譯9 ，置2。0100100101001第6頁(yè)/共43頁(yè)【題5.8】同上題，要求使用同步置數(shù)端LD 將集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，置入狀態(tài)值可隨意選擇。 同步置零法，譯出狀態(tài)為 M-1。111000000第7頁(yè)/共43頁(yè)【題5.9】要求使用異

4、步復(fù)位端RD 將集成4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161接成十三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，并標(biāo)出進(jìn)位輸出端。可以附加必要的門電路。異步清零法，譯出狀態(tài)為 M。10110第8頁(yè)/共43頁(yè)【題5.10】同上題，要求使用同步置數(shù)端LD 將集成4位二進(jìn) 制計(jì)數(shù)器74161接成十三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，置入的 數(shù)值可隨意選擇。 同步置數(shù)法：譯15 ，置3。/1第9頁(yè)/共43頁(yè)圖5-67 題5.11圖 整體同步置零法，九十三進(jìn)制?！绢}5.11】分析圖5-67給出的計(jì)數(shù)器電路，要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。74160的功能表見(jiàn)表5-13。狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋ㄊM(jìn)制表示）： 0092轉(zhuǎn)換圖略。10010100第10頁(yè)/共4

5、3頁(yè)整體同步置數(shù)法，916+2+1=147進(jìn)制。【題5.12】若將圖5-67中的74160改為74161，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。74161的功能表與表5-13相同。狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序?yàn)椋ㄊM(jìn)制表示）:00H 92H轉(zhuǎn)換圖略。10010100第11頁(yè)/共43頁(yè) 使用整體同步置0法，譯出狀態(tài)M-1【題5.13】利用兩片集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成二十四進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 01001100第12頁(yè)/共43頁(yè)兩個(gè)3進(jìn)制、一個(gè)4進(jìn)制，串行進(jìn)位法級(jí)聯(lián)，即334=36進(jìn)制。【題5.14】利用3片集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成三十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 第13頁(yè)/共43頁(yè)整體清零法: 譯出狀態(tài)M

6、?！绢}5.15】利用兩片集成4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161接成三十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 10000111M=116+14第14頁(yè)/共43頁(yè)(1) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：(2)畫次態(tài)和輸出卡諾圖Q2*Q1*Q0*/C【題5.17】利用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步七進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。第15頁(yè)/共43頁(yè)總圖拆分如下：輸出方程：返回Q2*=Q1Q0+Q2Q1 Q1*=Q1Q0+Q2Q1Q0Q0*=Q1 Q0 +Q2Q0=(Q2Q1)Q0C= Q2Q1Q2*Q1*Q0*/C第16頁(yè)/共43頁(yè)狀態(tài)方程： 驅(qū)動(dòng)方程：DFF特性方程：FF2: Q2*=Q1Q0+Q2Q1 FF1: Q1*=Q1Q0+Q2Q1Q0FF0: Q0*=Q1

7、 Q0 +Q2Q0=(Q2Q1)Q0Qi*=DiFF2: D2=Q1Q0+Q2Q1 FF1: D1=Q1Q0+Q2Q1Q0FF0: D0=Q1 Q0 +Q2Q0=(Q2Q1)Q0第17頁(yè)/共43頁(yè)檢驗(yàn)自啟動(dòng)：由卡諾圖可知111100，所以電路能自啟動(dòng)。（3）繪出電路圖第18頁(yè)/共43頁(yè)設(shè)計(jì)提示：1、分別實(shí)現(xiàn)24、60、60進(jìn)制三個(gè)計(jì)數(shù)器， 用以實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒三個(gè)模塊；2、利用串行進(jìn)位法將三個(gè)模塊級(jí)聯(lián)， 秒模塊輸入1Hz頻率的時(shí)鐘信號(hào)；3、每個(gè)模塊通過(guò)顯示譯碼器（如7448、7449） 連接到數(shù)碼管上，進(jìn)行時(shí)間的顯示。 電路圖略。【題5.18】設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘電路，要求能用24小時(shí)制顯示時(shí)、分、秒

8、。第19頁(yè)/共43頁(yè) 設(shè)計(jì)一個(gè)燈光控制電路設(shè)計(jì)一個(gè)燈光控制電路: 要求紅、綠、黃三種顏色的燈在時(shí)鐘信號(hào)作用下按下表規(guī)定要求紅、綠、黃三種顏色的燈在時(shí)鐘信號(hào)作用下按下表規(guī)定的順序轉(zhuǎn)換狀態(tài)。表中的順序轉(zhuǎn)換狀態(tài)。表中1表示表示“亮亮”，0表示表示“滅滅”。 要求能自啟要求能自啟動(dòng)，盡可能采用動(dòng)，盡可能采用MSI器件。器件。 CLK 順序順序紅紅 黃黃 綠綠 0 1 2 3 4 56780 0 01 0 00 1 00 0 11 1 10 0 10 1 01 0 00 0 0第20頁(yè)/共43頁(yè)用用74161的低三位產(chǎn)的低三位產(chǎn)生生8個(gè)循環(huán)的狀態(tài)。個(gè)循環(huán)的狀態(tài)。用用R,G,Y分別表示紅分別表示紅 ，綠，

9、黃燈。綠，黃燈。由真值表求出：由真值表求出：R = (1,4,7)G = (3,4,5)Y = (2,4,6)可用可用38線譯碼器線譯碼器74138和與非門實(shí)現(xiàn)。和與非門實(shí)現(xiàn)。真值表8進(jìn)制計(jì)數(shù)器第21頁(yè)/共43頁(yè)也可用數(shù)據(jù)選擇器也可用數(shù)據(jù)選擇器74153實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)：R: I0= Q0 , I1=0, I2=Q0, I3=Q0Y: I0= 0 , I1=Q0, I2=Q0, I3=Q0G: I0= 0 , I1=Q0, I2=1, I3=0真值表 第22頁(yè)/共43頁(yè)驅(qū)動(dòng)方程:狀態(tài)方程:輸出方程:FF1: D1 = AQ2FF2: D2=A(Q1Q2)= A(Q1 + Q2)FF1: Q1* =

10、AQ2FF2: Q2*= A(Q1 + Q2)Y = AQ1Q2【題5.1】分析圖5-61給出的時(shí)序電路的邏輯功能。要求列出狀 態(tài)方程、輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并檢查電路自 啟動(dòng)情況。注意，A為輸入變量。圖5-61 題5.1圖第23頁(yè)/共43頁(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：00011/0111/0Q2Q1A/Y101/01/10/00/00/00/01111序列檢測(cè)器FF1: Q1* = AQ2FF2: Q2*= A(Q1 + Q2)Y = AQ1Q2第24頁(yè)/共43頁(yè)圖5-64 題5.4圖【題5.4】分析圖5-64給出的計(jì)數(shù)器電路，要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn) 換圖，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。74160的功能 表見(jiàn)表5-

11、13。10011100同步置數(shù)法：譯9 ，置3。1001001101010111100001000110Q3Q2Q1Q0同步置數(shù)法，七進(jìn)制。第25頁(yè)/共43頁(yè)圖5-66 題5.6圖異步清零法，十進(jìn)制?！绢}5.6】分析圖5-66給出的計(jì)數(shù)器電路，要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。74161的功能表與表5-13相同。 0101第26頁(yè)/共43頁(yè)【題5.7】要求使用異步復(fù)位端RD將集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160接成八進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，并標(biāo)出輸入端、進(jìn)位輸出端?？梢愿郊颖匾拈T電路。74160的功能表見(jiàn)表5-13。 00010異步清零法，譯出狀態(tài)為 M。第27頁(yè)/共43頁(yè)(1) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：

12、(2)畫次態(tài)和輸出卡諾圖(Q2*Q1*Q0*/C)【題5.16】利用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 000Q2Q1Q0/C001/0010/0011/0100/0101/0/1第28頁(yè)/共43頁(yè)總圖拆分如下：輸出方程：返回Q2*=Q1Q0Q2+Q0Q2Q1*=Q2Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0=(1) Q0+(1) Q0C=Q2Q0第29頁(yè)/共43頁(yè)狀態(tài)方程：驅(qū)動(dòng)方程：JKFF特性方程：FF2: Q2*=Q1Q0Q2+Q0Q2FF1: Q1*=Q2Q0Q1+(Q0) Q1FF0: Q0*=Q0=(1) Q0+(1) Q0Qi*=JiQi+KiQiFF2: J2= Q1Q0， K2 =

13、Q0FF1: J1=Q2Q0， K1=Q0FF0: J0= K0=1第30頁(yè)/共43頁(yè)檢驗(yàn)自啟動(dòng)：由卡諾圖可知110111000，所以電路能自啟動(dòng)。（3）繪出電路圖FF2: J2= Q1Q0， K2 =Q0FF1: J1=Q2Q0， K1=Q0FF0: J0= K0=1C=Q2Q0第31頁(yè)/共43頁(yè)狀態(tài)圖狀態(tài)圖Q3Q2100001111011010101100100001101000100100000100100100100Q1Q011實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 1.用用74LS112設(shè)計(jì)同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。設(shè)計(jì)同步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。0000000100100011010001010110011110

14、001001/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1Q3Q2Q1Q0第32頁(yè)/共43頁(yè)Q3Q2101011000001000100100100Q1Q011Q3Q2011011010101010000100100Q1Q011Q3Q2011011111001000000100100Q1Q011Q3*Q2*Q0*Q1*Q3Q2011011100101100100100100Q1Q011Q3*=Q2Q1Q0Q3+Q0Q3Q2*=Q3Q0Q2+(Q1+Q0)Q2Q1*= (Q3+Q2)Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0第33頁(yè)/共43頁(yè)J2=Q3Q0 K2=Q1Q0Q3*=Q2Q1Q0Q3+Q0Q3Q2*=

15、Q3Q0Q2+(Q1+Q0)Q2Q1*= (Q3+Q2)Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0J3=Q2Q1Q0 K3=Q0J0=K0=1易求出輸出方程：易求出輸出方程： C=Q3Q2Q1Q0從卡諾圖可求出無(wú)效狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況如下：從卡諾圖可求出無(wú)效狀態(tài)轉(zhuǎn)換情況如下：1010010100111111111011001101因此，電路可自啟動(dòng)。因此，電路可自啟動(dòng)。邏輯圖見(jiàn)下頁(yè)。邏輯圖見(jiàn)下頁(yè)?？ㄖZ圖J1=(Q3Q2)Q0 K1=Q01011第34頁(yè)/共43頁(yè)這是一般邏輯圖，即不限定器件。這是一般邏輯圖，即不限定器件。J2=Q3Q0 K2=Q1Q0J3=Q2Q1Q0 K3=Q0J0=K0=1J1=(Q3Q2)Q

16、0 K1=Q0C=Q3Q2Q1Q0按指定器件畫的邏輯圖見(jiàn)下頁(yè)。按指定器件畫的邏輯圖見(jiàn)下頁(yè)。第35頁(yè)/共43頁(yè)實(shí)驗(yàn)指定器件畫的邏輯圖：實(shí)驗(yàn)指定器件畫的邏輯圖：(74112,7400,7404,7420)J2=(Q3Q0) K2=(Q1Q0)J3=(Q2Q1Q0) K3=Q0J0=K0=1J1=(Q3Q2)Q0) K1=Q0C=Q3Q2Q1Q0=(Q3Q2Q1Q0)共需：共需：7400一片；一片；7404一片；一片；7420一片；一片；74112二片。二片。74112的的RD，SD端全接端全接VCC。74207400740474112第36頁(yè)/共43頁(yè)實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 1.用用74160設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)36進(jìn)

17、制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器7420用用LD端：譯碼端：譯碼0011 0101，置入，置入0000 0000。第37頁(yè)/共43頁(yè)7420用用RD端，譯碼端，譯碼 0011 0110。第38頁(yè)/共43頁(yè) 用用C端時(shí)，通過(guò)非門譯碼為端時(shí)，通過(guò)非門譯碼為99（1001 1001），這時(shí)需跳過(guò)），這時(shí)需跳過(guò)64個(gè)狀態(tài)，因此用個(gè)狀態(tài)，因此用LD端置入端置入64（0110 0100）。）。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序是：其狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序是：646599第39頁(yè)/共43頁(yè)實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 2.用用NE555構(gòu)成構(gòu)成1HZ振蕩器，作脈沖源；用振蕩器，作脈沖源；用74160 構(gòu)成構(gòu)成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。可用LD端，整體進(jìn)位（譯59）R1可用可用100k電阻與電阻與33k電位器串聯(lián)。電位器串聯(lián)。由由1S=0.7(R1+2R2)C，設(shè)定，設(shè)定C值后，可計(jì)算值后，可計(jì)算R1值。值。NE555740010k10FR1122.9k。第40頁(yè)/共43頁(yè)Q3Q2101011000001000100100100Q1Q011Q3Q2011011010101010000100100Q1Q011Q3Q2011011111001000000100100Q1Q011Q3*Q2*Q0*Q1*Q3Q20110111001011001001