1、第六章时序逻辑电路典型例题分析 1第六章 时序逻辑电路典型例题分析第一部分:例题剖析触发器分析例1 在教材图6.1所示的基本RS触发器电路中,若R、S 的波形如图P6.1(a)和(b),试分别画出对应的Q和Q端的波形。 解:基本RS触发器,当R、S同时为0时,输出端Q、Q均为1,当R=0、S=1时,输出端Q为0、Q为1,当R=S=1时,输出保持原态不变,当R=1、S=0时,输出端Q为1、Q为0, 根据给定的输入波形,输出端对应波形分别见答图P6.1(a)和(b)。需要注意的是,图(a)中,当R、S同时由0(见图中t1)变为1时,输出端的状态分析时不好确定(见图中t2),图中用虚线表示。 例2
2、在教材 图6.2.3(a)所示的门控RS触发器电路中,若输入S 、R和E的波形如图P6.2(a)和(b),试分别画出对应的输出Q和Q端的波形。 解:门控RS触发器,当E=1时,实现基本RS触发器功能,即:R=0(R=1)、S=1(S=0), 输出端Q为1、Q为0;R=1(R=0)、S=0(S=1)输出端Q为0、Q为1;当E=0时,输出保持原态不变。输出端波形见答图P6.2。 例3 在教材图6.2.5所示的D锁存器电路中,若输入D、E的波形如图P6.3(a)和(b)所示,试分别对应地画出输出Q和Q端的波形。 解:D锁存器,当E=1时,实现D锁存器功能,即:Qn+1=D,当E=0时,输出保持原态不
3、变。输出端波形见答图P6.3。 例4 在图P6.4(a)所示的四个边沿触发器中,若已知CP、A、B的波形如图(b)所示,试对应画出其输出Q端的波形。设触发器的初始状态均为0。 解:图中各电路为具有异步控制信号的边沿触发器。 图(a)为边沿D触发器,CP上升沿触发,Q1n+1= A,异步控制端SD接信号C(RD =0),当C=1时,触发器被异步置位,输出Qn+1=1 ;图(b)为边沿JK触发器,CP上升沿触发,Q2n+1= AQ2n +BQ2n ,异步控制端RD接信号C(SD =1),当C=0时,触发器被异步复位,输出Qn+1=0;图(c)为边沿D触发器,CP下降沿触发,Q3n+1= A,异步控
4、制端SD接信号C(RD =1),当C=0时,触发器被异步置位,输出Qn+1=1;图(d)为边沿JK触发器,CP下降沿触发,Q4n+1= AQ4n +BQ4n ,异步控制端RD接信号C(SD =0),当C=1时,触发器被异步复位,输出Qn+1=0。对应输出波形见答图P6.4所示。 例5 边沿触发器电路如图P6.5(a)所示。试根据图(b)中CP、A的波形,对应画出输出Q1 和Q2的波形。 解:电路是带异步控制信号的触发器电路,当Q2=1时,Q1n+1=0。 Q1是边沿JK触发器, Q1n+1= Q1n,CP下降沿触发;Q2是边沿D触发器,Q2n+1= Q 1 n,A信号的上升沿触发。输出端波形见
5、答图P6.5。 例6 试分析图P6.6由边沿触发器组成的电路。列出状态转换表、画出状态转换图,说明功能。 解: 列出驱动方程: J1= K1=1,J2= K2=AQ1n, 写出状态方程:Q1n+1= Q1n , Q2n+1 =AQ1n Q2n, 写出输出方程:Y=A Q2n Q1n+ A Q2n Q1n 设初态,求次态,列出真值表: 当A=0时,四进制加法计数器;当A=1时,四进制减法计数器。计数器分析及脉冲波形的产生与整形 例1同步四位二进制加法计数器T4161功能表如图,分析以下电路为几进制计数器。 解: 例2用74LS161同步四位二进制加法计数器构成的计数电路如图,试分析说明为几进制计
6、数。 解: 例3同步四位二进制可逆计数器T4191电路及功能表如下,分析电路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图。 4.结果为N=7进制计数器。 例4同步四位二进制可逆计数器T4191电路及功能表如下,分析电路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图解:1.由功能表和电路可知:当M =0时为加法计数,且LD与CP 无关。2.LD=Q3Q2Q1,当计数器输出为 Q3Q2Q1Q0=1110(过渡态)时,LD=0,此时计数器的输出立即被置为Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 =0010。(异步置数) 4.结果为N=12进制计数器。 例5:同步四位二进制可逆计数器T4191电路及功能表如下,分析电
7、路为几进制计数器,如何工作,画出状态转换图。 解: 1.由功能表和电路可知:当M =0时为加法计数,且LD与CP 无关。 4.结果为N=12进制计数器。 例6:由JK边沿触发器构成的同步时序逻辑电路如图,试分析电路,写出驱动方程、状态方程、输出方程,画出状态表、状态方程及状态转换图,说明电路的逻辑功能。 解:例7:分析时序电路,画出状态转换图,说明电路的逻辑功能。 解:第一步写出时钟方程、驱动方程及状态方程: 第二步:状态转换图结论:三位移位寄存器 例8 由555定时器构成的单稳态触发电路如下图,已知Ui和Uc的波形。(10分) 1、画出U0的波形。 2、估算脉宽Tw的值。XX文库 - 让每个
8、人平等地提升自我解:555定时器的应用 Tw 1.1RC = 1.19.110310-6 0.01s例9 555集成定时器组成的多谐振荡器电路如图所示,根据原理图,在5G555定时器的外部引线排列图上画出连线图。 (5分)解:试验电路连线图第二部分:即学即练 1、 触发器电路如图所示。试根据给定输入波形对应画出输出Q的波形。设触发器的初始状态为0。 2、分析如图所示电路: (1) 写出QA、QB的输出方程。(2) 画出状态转换图。 3、某计数器的功能表和框图分别见下表和图。输出Q3Q0的位权依次为23、22、21、20,D3D0是预置端。 试用置位法构成十进制计数器,要求电路按如下状态变化。
9、4、试分析下图所示电路,列出状态方程,画出状态转换图,说明功能。 5、下图所示电路是可变进制计数器,试分析当控制A分别为 0 和 1 时为几进制计数器,写出状态转换图。(74LS161为四位二进制加法计数器)6、试分析如图所示电路,列出状态转换表,画出状态转换图,说明功能。 7、分析如图计数器电路,写出状态转换图,说明是多少进制计数器。74LS160为十进制计数器。 8、试用十进制计数器74LS160实现六进制计数器,起始状态D3Q2D1D0 = 0010,写出状态转换图及连线图。74LS160的引脚图见图。 9、试用图6.27所示的二进制计数器74LS161实现十二进制计数器,起始状态D3D
10、2D1D0 = 0010,画出状态转换图及连线图。 10、分析如图所示计数器电路,说明是多少进制计数器,如果要实现六进制计数器,D3D2D1D0 = 0001,该如何连线。(74LS160为十进制计数器)。 11、试分析如图所示计数器在M = 0 和M = 1时分别为几进制计数器?并分别写出状态转换图。(74LS160为十进制计数器) 第六章 时序逻辑电路自测题参考答案1、解 2解、 3.解4、 5、(1)当A = 0时, 功能:十进制计数器 (2)当A = 1时, 功能:十二进制计数器6、 功能:六进制计数器 7、D3D2D1D0 =0011 功能:七进制计数器 8、9、 1011、M = 0时,为六进制计数器 M = 1时,为八进制计数器
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