數(shù)電課件2015期末復(fù)習(xí)時(shí)序部分

1第7章要求重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握：1）鎖存器、觸發(fā)器的區(qū)別；2）D型、J-K型、T型觸發(fā)器的時(shí)序特性，功能表，特征方程表達(dá)式，不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換；3）鐘控同步狀態(tài)機(jī)的模型圖，狀態(tài)機(jī)類型及基本分析方法和步驟，使用狀態(tài)圖表示狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系；4）鐘控同步狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程的建立，狀態(tài)的化簡(jiǎn)與編碼賦值、未用狀態(tài)的處理——風(fēng)險(xiǎn)最小方案和成本最小方案、使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的設(shè)計(jì)方法、使用狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)方法。2第8章要求重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握：學(xué)習(xí)利用基本的邏輯門、時(shí)序元件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成規(guī)定的鐘控同步狀態(tài)機(jī)電路的設(shè)計(jì)任務(wù)：計(jì)數(shù)器、移位寄存器、序列檢測(cè)電路和序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)利用基本的邏輯門和已有的中規(guī)模集成電路（MSI）時(shí)序功能器件作為設(shè)計(jì)的基本元素完成更為復(fù)雜的時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的方法。3

第7章作業(yè)講解7.4畫出圖7-5中所示的S-R鎖存器的輸出波形，其輸入波形如圖X7-4所示。假設(shè)輸入和輸出信號(hào)的上升和下降時(shí)間為0，或非門的傳播延遲是10ns（圖中每個(gè)時(shí)間分段是10ns）7.57.6利用帶有使能端的T觸發(fā)器和組合邏輯構(gòu)造D觸發(fā)器D觸發(fā)器：Q*=D（轉(zhuǎn)移方程）T觸發(fā)器的特征方程：Q*=EN·Q’+EN’·Q=ENQ所以，激勵(lì)方程：EN=DQJK觸發(fā)器：Q*=J·Q’+K’·Q(轉(zhuǎn)移方程)T觸發(fā)器：Q*=EN·Q’+EN’·Q激勵(lì)方程：EN=(J·Q’+K’·Q)Q＝J·Q’+K·Q7.7利用帶有使能端的T觸發(fā)器和組合邏輯構(gòu)造J-K觸發(fā)器Z7.12寫出同步狀態(tài)機(jī)的激勵(lì)方程，激勵(lì)/轉(zhuǎn)移表，狀態(tài)/輸出表，狀態(tài)命名A—D,Q1Q2=00--11Excitationequations：

Outputequation：

Q1Q2=00~11,A~D7.18同7.12，狀態(tài)Q2Q1Q0=000—111,狀態(tài)命名A--HD1D2D0Q2Q1Q0=000~111,A~H10試分析下圖所示電路的邏輯功能。求出電路的激勵(lì)方程，輸出方程；

建立轉(zhuǎn)換/輸出表和狀態(tài)/輸出表，用S0,S1,S2,S3表示Q2Q1=00,01,10,11。Y1Y’7.21找出狀態(tài)圖中的所有二義性對(duì)B狀態(tài)，不滿足完備性，少了Y’對(duì)C狀態(tài)，不滿足完備性，少了Y完備性：離開狀態(tài)的所有轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯和為1互斥性：離開狀態(tài)的所有轉(zhuǎn)移表達(dá)式的邏輯積為0對(duì)A狀態(tài)，不滿足完備性，少了X’Z對(duì)B狀態(tài)，不滿足互斥性，多了(W+Y)(X+Z)，并且不滿足完備性，少了W’X’Y’Z’對(duì)C狀態(tài)，不滿足互斥性，多了(W+Z)(X+Y)，并且不滿足完備性，少了W’X’Y’Z’對(duì)D狀態(tài)，不滿足互斥性，多了WYZ+WX’Z，并且不滿足完備性，少了(WZ+XY)’W+YX+ZWX’ZW’Y’X’YZX’Z’對(duì)A狀態(tài)，不滿足完備性，少了(X+YZ)’對(duì)B狀態(tài)，不滿足互斥性，多了W’Y’對(duì)C狀態(tài)，滿足二義性對(duì)D狀態(tài)，不滿足互斥性，多了XY，并且不滿足完備性，少了(X+Y’)’14時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)，它的狀態(tài)/輸出表如下表所示。使用兩個(gè)狀態(tài)變量（Q1和Q2），狀態(tài)賦值為A=00，B=11，C=10，D=01。寫出轉(zhuǎn)換表、激勵(lì)方程式和輸出方程式，畫出電路圖。SX01AB，1C，0BD，0A，0CB，1C，1DD，1A，0

S*，Z15

第7章作業(yè)講解7.44畫出一個(gè)具有2個(gè)輸入INIT和X以及1個(gè)Moore型輸出Z的時(shí)鐘同步狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)圖。只要INIT有效，Z就一直為0。一旦INIT信號(hào)無效，Z為0且應(yīng)保持到：1)X在連續(xù)2個(gè)時(shí)鐘觸發(fā)沿上都是0；并且2)X在連續(xù)2個(gè)時(shí)鐘觸發(fā)沿上都是1（與這兩種情況出現(xiàn)的順序無關(guān)），然后Z的值才變?yōu)?，并且保持到INIT信號(hào)再次有效為止。（提示：要求狀態(tài)數(shù)不超過10）。16序列檢測(cè)器：試畫出010序列檢測(cè)器的狀態(tài)圖或狀態(tài)表。已知此檢測(cè)器的輸入、輸出序列如下：1）不可重疊輸入X：001010100110100

輸出Z：00010001000001002）可重疊輸入X：001010100110100

輸出Z：000101010000010017序列檢測(cè)器：一個(gè)MEALY型序列檢測(cè)器，當(dāng)且僅當(dāng)輸入X是010或101時(shí)，輸出Z為1。允許重疊。當(dāng)開始啟動(dòng)時(shí)，它在初態(tài)A（另外還有四個(gè)狀態(tài)）。寫出狀態(tài)表或狀態(tài)圖。比如：X：0010010100110110100

Z：0001001110000100110018序列檢測(cè)器：利用D觸發(fā)器構(gòu)成移位寄存器，加上必要門電路設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)檢測(cè)電路，該電路有一個(gè)串行數(shù)據(jù)輸入端和一個(gè)檢測(cè)輸出端；每當(dāng)接收到“11100”數(shù)據(jù)串時(shí)，輸出高電平，否則輸出低電平；畫出電路連接圖。19計(jì)數(shù)器：例：在某計(jì)數(shù)器的輸出端觀察到下圖所示的波形，試確定該計(jì)數(shù)器的模。

某自然二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，其模為16，初始狀態(tài)為0000，則經(jīng)過2008個(gè)有效計(jì)數(shù)脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為（）。(a)0110(b)0111(c)1000(d)100120例：計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)1）用觸發(fā)器構(gòu)造；試用正邊沿D觸發(fā)器及門電路設(shè)計(jì)一3位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器。要求列出狀態(tài)表，寫出觸發(fā)器激勵(lì)方程，畫出電路圖。試用正邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器及門電路設(shè)計(jì)一個(gè)3位格雷碼計(jì)數(shù)器。一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為024130的模5同步計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器：21計(jì)數(shù)器：2）用計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)。

1.用具有同步清0功能的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74X163，構(gòu)成模10的計(jì)數(shù)器，補(bǔ)充下面的電路圖完成設(shè)計(jì)。

2.用74X163和必要的門電路設(shè)計(jì)一BCD余三碼計(jì)數(shù)器。22計(jì)數(shù)器：用移位寄存器實(shí)現(xiàn)。環(huán)形、扭環(huán)形。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模為8的計(jì)數(shù)器，至少需要（

）個(gè)觸發(fā)器；若用環(huán)形計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，需要（

）位移位寄存器，或用（

）位移位寄存器構(gòu)成的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。只用2個(gè)SSI／MSI組件設(shè)計(jì)—個(gè)8位自校正環(huán)形計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為11111110，11111101，…，01111111。23作業(yè)：只用4個(gè)觸發(fā)器和8個(gè)門電路，設(shè)計(jì)一個(gè)4位Johnson計(jì)數(shù)器，并對(duì)8個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)進(jìn)行譯碼。計(jì)數(shù)器無需自校正功能。4位Johnson計(jì)數(shù)器，有8個(gè)狀態(tài)：S1----0000;S2----0001;S3----0011;S4----0111;S5----1111;S6----1110;S7----1100;S8----1000，因?yàn)闊o需自校正，所以未用狀態(tài)作為無關(guān)項(xiàng)處理。24例：下圖是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其中的74x161為異步清零，同步計(jì)數(shù)的十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1）寫出Y的表達(dá)式；2）試分析當(dāng)控制變量A為1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，寫出計(jì)數(shù)順序。計(jì)數(shù)器：25序列發(fā)生器例1：利用盡量少的D觸發(fā)器連接成移位寄存器，設(shè)計(jì)必要的反饋組合電路構(gòu)成一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器，該電路能夠循環(huán)輸出“11100”的數(shù)據(jù)串；要求采用最小風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)。例2：用一片74X163和一片74X151