1、精選優質文檔-傾情為你奉上時序邏輯電路練習題及答案6.1 分析圖P6-1時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，說明電路能否自啟動。圖P6-1解驅動方程：， 狀態方程：；， ；， ；輸出方程： 由狀態方程可得狀態轉換表，如表6-1所示；由狀態轉換表可得狀態轉換圖，如圖A6-1所示。電路可以自啟動。表6-1 00000101001100100100011010001001011101110001011101010011 圖A6-1電路的邏輯功能：是一個五進制計數器，計數順序是從0到4循環。6.2 試分析圖P6-2時序電路的邏輯功能,寫出電路的驅動方程、狀

2、態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖。A為輸入邏輯變量。 圖P6-2解驅動方程：， 狀態方程：， 000001010011100111110101010100110001111100010000輸出方程： 表6-2由狀態方程可得狀態轉換表，如表6-2所示；由狀態轉換表可得狀態轉換圖，如圖A6-2所示。電路的邏輯功能是：判斷A是否連續輸入四個和四個以上“1”信號，是則Y=1，否則Y=0。 圖A6-26.3 試分析圖P6-3時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，檢查電路能否自啟動。圖P6-3解 ，； ，； ·； +； Y = 電路的狀態轉換圖

3、如圖A6-3所示，電路能夠自啟動。圖A6-36.4 分析圖P6-4給出的時序電路，畫出電路的狀態轉換圖，檢查電路能否自啟動，說明電路實現的功能。A為輸入變量。圖P6-4解，代入到特性方程，得：；，代入到特性方程，得：； 由狀態方程可得其狀態轉換表，如表6-4所示，狀態轉換圖如圖A6-4所示。表6-4000001010011100111110101011100110000110101010000圖A6-4其功能為：當A=0時，電路作2位二進制加計數；當A=1時，電路作2位二進制減計數。6.5 分析圖P6-5時序邏輯電路，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，說明電路能否自

4、啟動。圖P6-5解 驅動方程：， ,， 代入特性方程得狀態方程： 輸出方程： 狀態轉換表如表6-5所示。 表6-5000010011000011101100101010000111001110000011100110001010010000011000100001000011010101111001101111011110001000000010101010000110110000101011100狀態轉換圖如圖A6-5所示。圖A6-5由以上分析知，圖P6-5所示電路為同步十進制減法計數器，能夠自啟動。6.6 試畫出用2片74LS194組成8位雙向移位寄存器的邏輯圖。解 如圖A6-6所示。圖A

5、6-66.7 在圖P6-7電路中,若兩個移位寄存器中的原始數據分別為A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，試問經過4個CP信號作用以后兩個寄存器中的數據如何？這個電路完成什么功能?圖P6-7解 兩組移位寄存器，每來一個CP，各位數據均向右移一位。全加器的和返送到A寄存器的左端輸入。全加器的進位輸出CO經一個CP 的延遲反送到全加器的進位輸入端CI。在CP作用下，各點數據如表P6-7所示。4個CP信號作用后，A3A2A1A0=1100，B3B2B1B0=0000，電路為四位串行加法器。4個CP信號作用后，B寄存器清零，A寄存器數據為串行相加結果，而向高位的進位由CO給出。 表P

6、6-7CPA3A2A1A0B3B2B1B0CIS C001001001100 110100000110 120010000011 031001000001 041100000000 06.8 分析圖P6-8的計數器電路，說明這是多少進制的計數器。十進制計數器74160的功能表見表6-3-4。圖P6-8解 圖P6-8電路為七進制計數器。計數順序是39循環。6.9 分析圖P6-9的計數器電路，畫出電路的狀態轉換圖，說明這是多少進制的計數器。十六進制計數器74LS161的功能表如表6-3-4所示。圖P6-9解 這是一個十進制計數器。計數順序是09循環。6.10 試用4位同步二進制計數器74LS161

7、接成十三進制計數器，標出輸入、輸出端。可以附加必要的門電路。74LS161的功能表見表P6-10。 表P6-10 74LS161、74 LS160功能表輸 入輸 出說 明EPETCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0高位在左0××××××××0 0 0 0強迫清除1××0D C B AD C B A置數在CP完成10×1×××××保持不影響OC輸出1×01×××××保持ET=0

8、， OC=01111××××計數注：(1)只有當CP=1時，EP、ET才允許改變狀態 (2)Oc為進位輸出，平時為0，當Q3Q2Q1Q0=1111時，Oc=1（74 LS160是當Q3Q2Q1Q0=1001時，Oc=1）解 可用多種方法實現十三進制計數器，根據功能表，現給出兩種典型用法，它們均為十三進制加法計數器。如圖A6-10(a)、(b)所示。圖A6-106.11 試分析圖P6-11的計數器在M=1和M=0時各為幾進制。74LS160的功能表同上題。圖P6-11解 M=1時為六進制計數器，M=0時為八進制計數器。6.12 圖P6-12電路是可變進制計

9、數器。試分析當控制變量A為1和0時電路各為幾進制計數器。74LS161的功能表見題6-10。圖P6-12解 A=1時為十二進制計數器，A=0時為十進制計數器。6,13 設計一個可控制進制的計數器，當輸入控制變量M=0時工作在五進制，M=1時工作在十五進制。請標出計數輸入端和進位輸出端。解 見圖A6-13。圖A6-136.14 分析圖P6-14給出的計數器電路，畫出電路的狀態轉換圖，說明這是幾進制計數器，74LS290的功能表如表P6-14所示。 圖P6-14 表P6-14 74LS290功能表輸 入輸 出R01R02S91S92Q3Q2Q1Q0110×000011×0000

10、0××111001××0000×××0×00×0×計 數計 數計 數計 數注：將Q0與CP1連接,從CP0 送CP為8421碼；將Q3與CP0連接,從CP1送CP為5421碼解 圖P6-14所示為七進制計數器。狀態轉換圖如圖A6-14所示。 A6-14 6.15 試分析圖P6-15計數器電路的分頻比(即Y與CP的頻率之比)。74LS161的功能表見題6-10。圖P6-15解 利用與上題同樣的分析方法，可得74LS161(1)和74LS161(2)的狀態轉換圖如圖A6-15(a)、(b)所示。可見

11、， 74LS 161(1)為七進制計數器，且每當電路狀態由10011111時，給74LS 161(2)一個計數脈沖。74LS 161(2)為九進制計數器，計數狀態由01111111循環。整個電路為63進制計數器，分頻比為1:63。圖A6-156.16 圖P6-16電路是由兩片同步十進制計數器74160組成的計數器，試分析這是多少進制的計數器，兩片之間是幾進制。74160的功能表見題6-10。圖P6-16解 第（1）片74160接成十進制計數器，第（2）片74160接成了三進制計數器。第（1）片到第（2）片之間為十進制，兩片中串聯組成7190的二十進制計數器。6.17 分析圖P6-17給出的電路

12、，說明這是多少進制的計數器，兩片之間多少進制。74LS161的功能表見題6-10。圖P6-17解 在出現信號以前，兩片74LS161均按十六進制計數。即第（1）片到第（2）片之間為十六進制。當第（1）片計為2，第（2）片計為5時產生信號，總的進制為5×162183。故為八十三進制計數器。計數范圍（83進）。6.18 用同步十進制計數芯片74160設計一個三百六十五進制的計數器。要求各位間為十進制關系，允許附加必要的門電路。74160的功能表見題6-10表P6-10（即與74LS161相同，僅進制不同，當Q3Q2Q1Q0=1001時，OC=1，其他情況OC=0）。解 可用多種方法實現，

13、這里給出其中之一，如圖A6-18所示。 圖A6-18當計數到364(即0011，0110，0100)時，再來CP脈沖時計數器全部置入“0”。6.19 試用兩片異步二五十進制計數器74LS90組成二十四進制計數器，74LS90的功能表與表P6-14相同。解 如圖A6-19所示。圖A6-196.20 圖P6-20所示電路是用二-十進制優先編碼器74LS147和同步十進制計數器74160組成的可控分頻器，試說明當輸入控制信號A、B、C、D、E、F、G、H、I分別為低電平時，由Y端輸出的脈沖頻率各為多少。已知CP端輸入脈沖的頻率為10kHz。優先編碼器74LS147的功能表見表P6-20。74160的

14、功能表與題6-10中表P6-10相同。圖P6-20 表P6-20 74LS147的功能表輸 入輸 出××××××××0×××××××01××××××011×××××0111××××01111××××××1111011001111000100

15、110101011110011011110解 74160為同步置數,根據圖P6-20，當74160的進位OC=1且再來CP時， Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1=Y3Y2Y1Y0如A=0時，Y3Y2Y1Y0=0001，當OC=1，再來CP時， Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1=0001（狀態轉換圖如圖A6-20所示），因此Y的頻率是時鐘CP頻率的1/9，用此方法分析可得表6-20。 圖A6-20表6-20接低電平的輸入端ABCDEFGHI分頻比（fY / fCP）1/91/81/71/61/51/41/31/20f Y = kHz1.111.251.431.6722.53.33

16、506.21 試用同步十進制可逆計數器74LS190和二一十進制優先編碼器74LS147設計一個工作在減法計數狀態的可控分頻器。要求在控制信號A、B、C、D、E、F、G、H分別為1時分頻比對應為1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9。74LS190的邏輯圖見教材中圖6-3-25，它的功能表如6-3-5。可以附加必要的門電路。解 可用CP0作為信號。因為在CP上升沿使以后，在這個CP的低電平期間，CP0將給出一個負脈沖。但由于74LS190的信號是異步置數信號，所以0000狀態在計數過程中是作為暫態出現的。如果為提高置數的可靠性，并產生足夠寬度的進位輸出脈沖，可以增設由G

17、1、G2組成的觸發器，由端給出與CP脈沖的低電平等寬的=0信號，并可由端給出進位輸出脈沖。由圖A6-21 (a) 中74LS190減法計數器的狀態轉換圖可知，若時置入=0100，則得到四進制減法計數器，輸出進位信號與CP頻率之比為1/4。又由74LS147的功能表（見上題）可知，為使74LS147的輸出反相后為0100，需接入低電平信號，故應接輸入信號C。依次類推即可得到下表（表A6-21）：表A6-21接低電平的輸入端（A）（B）（C）（D）（E）（F）（G）（H）分頻比（fY / fCP）1/21/31/41/51/61/71/81/9于是得到如圖A6-21（b）的電路圖。圖A6-216.

18、22 圖P6-22是一個移位寄存器型計數器，試畫出它的狀態轉換圖，說明這是幾進制計數器，能否自啟動。圖P6-22解 , 狀態轉換圖如圖A6-22，這是一個五進制計數器，能夠自啟動。圖A6-226.23 試利用同步4位二進制計數器74LS161和4線-16線譯碼器74LS154設計節拍脈沖發生器，要求從12個輸出端順序、循環地輸出等寬的負脈沖。74LS154的邏輯框圖及說明見題3-9 ，74LS161的功能表見題6-10中表6-10。解用置數法將74LS161接成十二進制計數器（計數從00001011循環），并且把它的Q3、Q2、Q1、Q0對應接至74LS154的A3、A2、A1、A0，則74L

19、S154的可順序產生低電平。為拍脈沖發生器的輸出端，如圖A6-23所示。圖A6-236.24 設計一個序列信號發生器電路，使之在一系列CP信號作用下能周期性地輸出“”的序列信號。 解 可以用十進制計數器和8選1數據選擇器組成這個序列信號發生器電路。若將十進制計數器74160的輸出狀態作為8選1數據選擇器的輸入，則可得到數據選擇器的輸出Z與輸入之間關系的真值表。Q3Q2Q1Q0Z00000000100010100110010010101101100011111000110011 圖A6-24（a）若取用8選1數據選擇器74LS251（見圖A6-24（a），則它的輸出邏輯式可寫為由真值表寫出Z的邏

20、輯式，并化成與上式對應的形式，則得到令A2=Q2，A1=Q1，A0=Q0，D0=D1=Q3 ，D2=D4=Q5=Q7=，D3=D6=0，則數據選擇器的輸出Y即所求之Z。所得到的電路如圖A6-24(a)所示。 解法2 因為周期性輸出信號為十節拍，所以可用五位扭環形計數器及門電路構成。設輸出為Y，則狀態轉換圖如圖A6-24（b）所示。 圖A6-24(b) 圖A6-24(c) 輸出 利用約束條件，用卡諾圖（如圖A6-24（c）所示）化簡，得 由此可得序列信號發生器電路如圖A6-24（d）所示。圖A6-24（d）6.25 設計一個燈光控制邏輯電路。要求紅、綠、黃三種顏色的燈在時鐘信號作用下按表P6-2

21、5規定的順序轉換狀態。表中的1表示“亮”，0表示“滅”。要求電路能自啟動，并盡可能采用中規模集成電路芯片。 表P6-25CP順序紅 黃 綠CP順序紅 黃 綠00004111110050012010601030017100解 因為輸出為八個狀態循環，所以用74LS161的低三位作為八進制計數器。若以R、Y、G分別表示紅、黃、綠三個輸出，則可得計數器輸出狀態Q2、Q1、Q0與R、Y、G關系的真值表：RYGRYG000000100111001100101001010010110010011001111100題6-25的真值表選兩片雙4選1數據選擇器74LS153作通用函數發生器使用，產生R、Y、G。

22、由真值表寫出R、Y、G的邏輯式，并化成與數據選擇器的輸出邏輯式相對應的形式電路圖如圖A6-25。圖A6-25。6.26 用JK觸發器和門電路設計一個4位循環碼計數器，它的狀態轉換表應如表P6-26所示。表P6-26計數順序電路狀態Q4Q3Q2Q1進位輸出C計數順序電路狀態Q4Q3Q2Q1進位輸出C012345670000000100110010011001110101010000000000891011121314151100110111111110101010111001100000000001解1根據表P6-26畫出的卡諾圖如圖A6-26 (a) 及圖A6-26 (b)、(c)、(d) 、

23、(e)所示。2用卡諾圖化簡，求狀態方程。圖A6-26（a） 圖A6-26與特性方程比較，可知驅動方程 , 與特性方程比較，可知驅動方程 與特性方程比較，可知驅動方程 與特性方程比較，可知驅動方程 由表P6-26知，輸出方程 根據驅動方程和輸出方程可畫出邏輯電路圖。（圖略）6.27 用D觸發器和門電路設計一個十一進制計數器，并檢查設計的電路能否啟動。解法一：方程代入法1確定觸發器個數。需用4個D觸發器。2設十一進制計數器的狀態轉換圖，如圖A6-27（a）所示。圖A6-27（a）3列狀態轉換表如表A6-27（a）所示。 表A6-27（a）計數順序Q3Q2Q1Q0計數順序Q3Q2Q1Q0計數順序Q3Q2Q1Q001230000000100100011456701000101011001118910111000100110100000 4畫出各觸發器的次態卡諾圖，如圖A6-27（b）和圖A6-27(c)、(d )、(e)、(f ) 所示。5由卡諾圖化簡得到各觸發器的狀態方程及驅動方程。