实验8、时序逻辑电路分析
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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 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:Q n+1=D,当E=0时,输出保持原态不变。
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S D接信号C(R D=0),当C=1时,触发器被异步置位,输出Q n+1=1 ;图(b)为边沿JK触发器,CP上升沿触发,Q2n+1= A⎺Q2n +⎺BQ2n,异步控制端⎺R D接信号C(⎺S D =1),当C=0时,触发器被异步复位,输出Q n+1=0;图(c)为边沿D触发器,CP下降沿触发,Q3n+1= A,异步控制端⎺S D接信号C(⎺R D =1),当C=0时,触发器被异步置位,输出Q n+1=1;图(d)为边沿JK触发器,CP下降沿触发,Q4n+1= A⎺Q4n +⎺BQ4n,异步控制端R D接信号C(S D =0),当C=1时,触发器被异步复位,输出Q n+1=0。
数字电子技术基础第四章习题及参考答案第四章习题1.分析图4-1中所示的同步时序逻辑电路,要求:(1)写出驱动方程、输出方程、状态方程;(2)画出状态转换图,并说出电路功能。
CPY图4-12.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示,在图中所示的CP脉冲及D作用下,画出Q0、Q1的波形。
设触发器的初始状态为Q0=0,Q1=0。
D图4-23.试分析图4-3所示同步时序逻辑电路,要求:写出驱动方程、状态方程,列出状态真值表,画出状态图。
CP图4-34.一同步时序逻辑电路如图4-4所示,设各触发器的起始状态均为0态。
(1)作出电路的状态转换表;(2)画出电路的状态图;(3)画出CP作用下Q0、Q1、Q2的波形图;(4)说明电路的逻辑功能。
图4-45.试画出如图4-5所示电路在CP波形作用下的输出波形Q1及Q0,并说明它的功能(假设初态Q0Q1=00)。
CPQ1Q0CP图4-56.分析如图4-6所示同步时序逻辑电路的功能,写出分析过程。
Y图4-67.分析图4-7所示电路的逻辑功能。
(1)写出驱动方程、状态方程;(2)作出状态转移表、状态转移图;(3)指出电路的逻辑功能,并说明能否自启动;(4)画出在时钟作用下的各触发器输出波形。
CP图4-78.时序逻辑电路分析。
电路如图4-8所示:(1)列出方程式、状态表;(2)画出状态图、时序图。
并说明电路的功能。
1C图4-89.试分析图4-9下面时序逻辑电路:(1)写出该电路的驱动方程,状态方程和输出方程;(2)画出Q1Q0的状态转换图;(3)根据状态图分析其功能;1B图4-910.分析如图4-10所示同步时序逻辑电路,具体要求:写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态图并描述功能。
1Z图4-1011.已知某同步时序逻辑电路如图4-11所示,试:(1)分析电路的状态转移图,并要求给出详细分析过程。
(2)电路逻辑功能是什么,能否自启动?(3)若计数脉冲f CP频率等于700Hz,从Q2端输出时的脉冲频率是多少?CP图4-1112.分析图4-12所示同步时序逻辑电路,写出它的激励方程组、状态方程组,并画出状态转换图。
一、实验目的1. 掌握时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 熟悉常用时序逻辑电路器件的结构和功能。
3. 培养实际操作能力,提高电路设计水平。
二、实验原理时序逻辑电路是指输出不仅与当前输入有关,还与过去输入有关,即电路的输出状态具有记忆功能的电路。
本实验主要涉及同步计数器和寄存器的设计与测试。
三、实验设备1. 数字电子实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 74LS163、74LS00、74LS20等集成器件四、实验内容1. 设计一个4位同步计数器,实现二进制加法计数功能。
2. 设计一个8位同步寄存器,实现数据的暂存和传送功能。
五、实验步骤1. 4位同步计数器设计(1)根据计数器功能要求,列出状态转换表。
(2)根据状态转换表,画出状态转换图。
(3)根据状态转换图,画出电路图。
(4)将电路图连接到实验箱上,并进行调试。
(5)观察计数器输出,验证计数功能是否正确。
2. 8位同步寄存器设计(1)根据寄存器功能要求,列出数据输入、保持、清除和输出控制信号的真值表。
(2)根据真值表,画出电路图。
(3)将电路图连接到实验箱上,并进行调试。
(4)观察寄存器输出,验证寄存功能是否正确。
六、实验结果与分析1. 4位同步计数器实验结果经过调试,4位同步计数器能够实现二进制加法计数功能。
观察计数器输出,验证计数功能正确。
2. 8位同步寄存器实验结果经过调试,8位同步寄存器能够实现数据的暂存和传送功能。
观察寄存器输出,验证寄存功能正确。
七、实验总结本次实验,我们通过设计4位同步计数器和8位同步寄存器,掌握了时序逻辑电路的基本原理和设计方法。
在实际操作过程中,我们提高了电路设计水平,培养了实际操作能力。
八、实验心得1. 在设计时序逻辑电路时,要充分理解电路功能要求,合理选择器件,确保电路能够实现预期功能。
2. 在调试过程中,要仔细观察电路输出,发现问题及时解决。
3. 通过本次实验,我们对时序逻辑电路有了更深入的了解,为今后学习和实践打下了基础。