1、第6章 習(xí)題解答6-1 指出下列各類型的觸發(fā)器中那些能組成移位寄存器，哪些不能組成移位寄存器，如果能夠，在（）內(nèi)打，否則打×。（1）基本RS觸發(fā)器（ ）；（2）同步RS觸發(fā)器（ ）；（3）主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器（ ）；（4）維持阻塞觸發(fā)器（ ）；（5）用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器（ ）；（6）利用傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器（ ）。解答：（1）×；（2）×；（3）；（4）；（5）；（6）；6-2 試分析圖6-79所示時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并且說(shuō)明電路能夠自啟動(dòng)。解答：驅(qū)動(dòng)方程：；、狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下

2、：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出1000001020010100301001104011100051000001101011111001011110011狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動(dòng)的同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。6-3 試分析圖6-80所示時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。A為輸入邏輯變量。解答：驅(qū)動(dòng)方程：；狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)A初態(tài)次態(tài)輸出1000000200100030100004011000100010101110111101110101狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器，當(dāng)輸入4個(gè)或4個(gè)以上的1時(shí)輸出為1，其他輸入情況下輸出

3、為0。6-4 試分析圖6-81所示時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。檢查電路能否自啟動(dòng)。解答：驅(qū)動(dòng)方程：、；、；、狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出1000001020010100301001104011100051001010101110011000011110001電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動(dòng)的同步七進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。6-5 試分析圖6-82給出的時(shí)序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動(dòng)，說(shuō)明電路實(shí)現(xiàn)的功能。A為輸入變量。解答：驅(qū)動(dòng)方程：；狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)A初態(tài)次態(tài)輸出100

4、0011200110030101104011000111101110010101000100110狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為可逆計(jì)數(shù)器。當(dāng)A為0時(shí)實(shí)現(xiàn)兩位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)，輸出上升沿為進(jìn)位信號(hào)；當(dāng)A為1時(shí)實(shí)現(xiàn)兩位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)，輸出上升沿為借位信號(hào)。6-6 如在圖6-8a所示的4位移位寄存器CC4015的CP和DS輸入端加上如圖6-83所示的波形，設(shè)各個(gè)觸發(fā)器的初態(tài)均為0，試畫出個(gè)觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形。解答：各觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形如下：6-7 在圖6-84中，若兩個(gè)移位寄存器中原存放的數(shù)據(jù)分別為A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，試問(wèn)經(jīng)過(guò)4個(gè)CP脈沖作用后，兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)各

5、為多少此電路完成什么功能解答：4個(gè)CP脈沖作用后，兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)各為A：A3A2A1A0=1100，B：B3B2B1B0=0000。 此電路為4位串行加法器，實(shí)現(xiàn)4位全加的功能。6-8 如在圖6-85所示循環(huán)寄存器的數(shù)據(jù)輸入端加高電平，設(shè)時(shí)鐘脈沖CP到來(lái)之前兩個(gè)雙向移位寄存器CT74LS194的輸出Q0Q3為，若基本RS觸發(fā)器的輸入分別為：（1），；（2），。分別在5個(gè)CP脈沖作用之后，試確定寄存器相應(yīng)的輸出Q0Q3為何狀態(tài)解答：（1）0（2）001101106-9 回答下列問(wèn)題：（1）欲將一個(gè)存放在移位寄存器中的二進(jìn)制數(shù)乘以16，需要多少個(gè)移位脈沖（2）若高位在此移位寄存器的右邊，要完成

6、上述功能應(yīng)左移還是右移（3）如果時(shí)鐘頻率是50kHz，要完成此動(dòng)作需要多少時(shí)間解答：（1）需要4個(gè)移位脈沖；（2）右移；（3）T=6-10 分析圖6-86所示電路，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖，確定其邏輯功能。解答：驅(qū)動(dòng)方程：，狀態(tài)方程：輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出1000000010200010010030010001104001101000501000101060101011007011001110801111000091000100101010011010011101010110121011110001311001101014110111

7、1001511101111116111100000狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及時(shí)序圖如下：此電路為同步十六進(jìn)制（或4位二進(jìn)制）加法計(jì)數(shù)器。6-11 回答下列問(wèn)題：（1）7個(gè)T觸發(fā)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成計(jì)數(shù)器，若輸入脈沖頻率f = 512kHz，則計(jì)數(shù)器最高位觸發(fā)器輸出的脈沖頻率。（2）若需要每輸入1024個(gè)脈沖，分頻器能輸出一個(gè)脈沖，則此分頻器需要多少個(gè)觸發(fā)器連接而成解答：（1）7個(gè)T觸發(fā)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成128進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以最高位觸發(fā)器輸出脈沖頻率為（2）若要每輸入1024個(gè)脈沖，分頻器能輸出一個(gè)脈沖，即要實(shí)現(xiàn)1024進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要用10個(gè)觸發(fā)器連接而成。6-12 分析圖6-87所示電路的邏輯功能。解答：本電路為異步時(shí)序電

8、路。時(shí)鐘方程：，驅(qū)動(dòng)方程：，、，、狀態(tài)方程：（CP¯）（¯）（¯）（¯）輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖如下：此電路為能自啟動(dòng)的異步十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。6-13 分析圖6-88所示電路的邏輯功能。解答：驅(qū)動(dòng)方程：，狀態(tài)方程：，狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)10000012001010301001140111005100000101010110010111100狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動(dòng)的同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。6-14 已知計(jì)數(shù)器的輸出波形如圖6-89所示，試確定該計(jì)數(shù)器有幾個(gè)獨(dú)立狀態(tài)。并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。解答：由圖可知，計(jì)數(shù)器有6個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如

9、下：6-15 分析圖6-90的計(jì)數(shù)器電路，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。解答：分析電路，160為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用預(yù)置數(shù)，1001的下一個(gè)狀態(tài)置為0011，所以該電路為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6-16 CT74161為中規(guī)模集成同步4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，除計(jì)數(shù)進(jìn)制外，其功能與CT74160相同，見表6-13所示。分析圖6-91的計(jì)數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。解答：分析電路，采用異步清零工作模式，1010狀態(tài)時(shí)異步清零，所以1010為暫態(tài)，電路有0000->1001共10個(gè)狀態(tài)，為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：6-17 試用4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74161接成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)

10、器，標(biāo)出輸入、輸出端。可以附加必要的門電路。解答：可采用預(yù)置數(shù)模式，1011時(shí)預(yù)置數(shù)為0000，將預(yù)置數(shù)端作為進(jìn)位輸出端，即可實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)功能。如圖所示。6-18 試分析圖6-92的計(jì)數(shù)器在A=1和A=0時(shí)各為幾進(jìn)制。解答：電路采用預(yù)置數(shù)方式，1001時(shí)預(yù)置數(shù)。當(dāng)A=1時(shí)預(yù)置數(shù)為0100，電路為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器；當(dāng)A=0時(shí)預(yù)置數(shù)為0010，電路為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6-19 圖6-93電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。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。解答：電路采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。.當(dāng)A=1時(shí)，1011時(shí)進(jìn)行預(yù)置，電路為十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；當(dāng)A=0時(shí)，1001時(shí)進(jìn)行預(yù)置，電路為十進(jìn)制計(jì)

11、數(shù)器。6-20 試用CT74161及必要的門電路設(shè)計(jì)一個(gè)可控進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。當(dāng)輸入控制變量M=0時(shí)工作在5進(jìn)制，M=1時(shí)工作在15進(jìn)制。請(qǐng)標(biāo)出計(jì)數(shù)輸入端和僅為輸出端。解答：可以采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。當(dāng)M=0時(shí)計(jì)數(shù)到0100時(shí)進(jìn)行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；當(dāng)M=1時(shí)計(jì)數(shù)到1110時(shí)進(jìn)行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6-21 分析圖6-94給出的計(jì)數(shù)器電路。畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說(shuō)明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解答：290接成8421碼形式，計(jì)數(shù)到0110時(shí)進(jìn)行置數(shù)到1001，由于290置數(shù)端為異步置數(shù)，所以構(gòu)成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。6-22 試分析圖6-95計(jì)數(shù)器電路的分頻K（即CO與

12、CP的頻率之比）。解答：兩片161之間采用串行進(jìn)位方式，兩片分別獨(dú)立進(jìn)行預(yù)置數(shù)，低位片（I）計(jì)數(shù)到1111時(shí)預(yù)置數(shù)為1001，實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)；高位片（II）計(jì)數(shù)到1111時(shí)預(yù)置數(shù)為0111，實(shí)現(xiàn)九進(jìn)制計(jì)數(shù)。所以，整體構(gòu)成六十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，電路實(shí)現(xiàn)六十三分頻，故K=63，CO與CP的頻率之比為1：63。6-23 圖6-96電路是由兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器CT74160組成的計(jì)數(shù)器，試分析這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是幾進(jìn)制。解答：兩片160采取并行進(jìn)位方式，低位片（I）實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)，高位片（II）采用預(yù)置數(shù)方式，計(jì)數(shù)到1001時(shí)預(yù)置數(shù)0111，實(shí)現(xiàn)三進(jìn)制計(jì)數(shù)，兩片之間為十進(jìn)制，整體構(gòu)成三十進(jìn)制計(jì)

13、數(shù)器。6-24 分析圖6-97給出的電路，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。解答1：在信號(hào)以前，兩片74LS161均按十六進(jìn)制計(jì)數(shù)。第一片到第二片為十六進(jìn)制。當(dāng)?shù)谝黄?jì)為2，第二片計(jì)為5時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)，總的進(jìn)制為5×162183，為八十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解答2：兩片161采用并行進(jìn)位方式，進(jìn)行整體置數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到01010010時(shí)進(jìn)行預(yù)置數(shù)，置數(shù)為0，26+24+2=83，所以整體構(gòu)成十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6-25 分析圖6-98所示電路，列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說(shuō)明其邏輯功能。解答：a）290采用8421接法，計(jì)數(shù)到1000時(shí)異步清零，所以實(shí)現(xiàn)八進(jìn)制計(jì)數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->001

14、0->0011->0100->0101->0110->0111（->1000）->0000b）290采用5421接法，計(jì)數(shù)到1010時(shí)異步清零，所以實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計(jì)數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->0010->0011->0100->1000->1001（->1010）->0000狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分別如下：22脈沖數(shù)100002000130010400115010060101701108011191000 脈沖數(shù)10000200013001040011501006100071001810106-26 圖6-9

15、9是用兩片中規(guī)模集成電路CT74290組成的技術(shù)電路，試分析此電路是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。解答：兩片290都采用8421接法，低位片（I）接成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器，高位片（II）接成了六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，兩片構(gòu)成9×6=54進(jìn)制計(jì)數(shù)器。6-27 分析圖6-100所示電路。列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說(shuō)明其邏輯功能。解答：160采用預(yù)置數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到0100時(shí)預(yù)置數(shù)1001，為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。狀態(tài)為：0000->0001->0010->0011->0100->1001->00006-28 試采用CT74290及必要的門電路以級(jí)連方式構(gòu)成四十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解答：40=10×4

16、。兩片290分別接成十進(jìn)制和四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用串行進(jìn)位方式級(jí)連。如圖所示。也可以采用計(jì)數(shù)到40時(shí)進(jìn)行整體清零的方式，圖略。6-29 試采用CT74290及必要的門電路構(gòu)成8421BCD碼的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解答：24=3×8。兩片290分別接成8421碼三進(jìn)制和八進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用串行進(jìn)位方式級(jí)連。如圖所示。也可以采用計(jì)數(shù)到24時(shí)進(jìn)行整體清零的方式，圖略。6-30 試用中規(guī)模集成同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CT74160，并附加必要的門電路，設(shè)計(jì)一個(gè)二百七十三進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。解答：使用三片160采用并行進(jìn)位方式，計(jì)數(shù)到272時(shí)整體置數(shù)為0。電路如圖所示。6-31 圖6-101是由二-十進(jìn)制優(yōu)先權(quán)

17、編碼器CT74147和同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CT74160組成的可控分頻器，試說(shuō)明當(dāng)輸入控制信號(hào)、和分別為低電平，并假定CP脈沖的頻率為f0時(shí)，由F端輸出的脈沖頻率各是多少解答：如表所示。6-32 在圖6-102中，CT74160為同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，CT7442為4線-10線譯碼器，設(shè)計(jì)數(shù)器的初始狀態(tài)為0000。試畫出與CP脈沖對(duì)應(yīng)的Q3、Q2、Q1、Q0及與非門G的輸出F的波形圖。解答：F6-33 CT74161是可預(yù)置的4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，它與CT74160相比，除計(jì)數(shù)進(jìn)制不同外，其他功能均相同。試分析圖6-103所示計(jì)數(shù)器的輸出CO與時(shí)鐘脈沖CP的頻率之比。解答：兩片161之間采

18、用串行進(jìn)位方式，低位片（I）計(jì)數(shù)到1111時(shí)預(yù)置數(shù)為0111，實(shí)現(xiàn)9進(jìn)制計(jì)數(shù)器，高位片（II）計(jì)數(shù)到1111時(shí)預(yù)置數(shù)為1100，實(shí)現(xiàn)4進(jìn)制計(jì)數(shù)。整體實(shí)現(xiàn)36進(jìn)制計(jì)數(shù)，頻率之比為1：36。6-34 試用4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器CT74161構(gòu)成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。解答：可采用異步清零方式，計(jì)數(shù)到1010時(shí)清零，即可實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。6-35 已知時(shí)鐘脈沖的頻率為96kHz，試用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器及必要的門電路組成分頻器，將時(shí)鐘脈沖的頻率降低為60Hz。試畫出該分頻器電路的接線圖。解答：96kHz¸60Hz=1600=16×10×10，即需要實(shí)現(xiàn)1600分頻，可采用1

19、片CT74161和2片CT74160通過(guò)級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)分頻功能。6-36 圖6-104是用CC4516構(gòu)成的兩級(jí)可編程分頻器。（1）試求該電路的分頻系數(shù)；（2）設(shè)N為預(yù)置數(shù)，試求輸出頻率fo與輸入頻率fi之間的關(guān)系。解答：（1）1×16+5=21，分頻系數(shù)為21。（2）6-37 圖6-105a、b為雙向移位寄存器CT74LS194構(gòu)成的分頻器。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；（2）總結(jié)出扭環(huán)形計(jì)數(shù)器改接成奇數(shù)分頻器的規(guī)律。解答：（1）a為五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，b為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分別如圖所示。 a b（2）CT74LS194構(gòu)成扭環(huán)形計(jì)數(shù)器時(shí)，從Q0、Q1、Q2、Q3取反饋分別構(gòu)成2、4、6、8分頻，即M=2n。如果將兩個(gè)相鄰觸發(fā)器輸出端加到與非門輸入端共同作為反饋信號(hào)，就可使計(jì)數(shù)器的模M由2n變?yōu)?n-1。6-38 試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)序電路，要求該電路的輸出F與CP之間的關(guān)系應(yīng)滿足圖6-106所示的波形圖。解答：用兩個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 11®00 能自啟動(dòng)。6-39 試用小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)有進(jìn)位輸出的同步十一進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。解