第十二章 时序逻辑电路
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第12章时序逻辑电路自测题一、填空题1.时序逻辑电路按状态转换情况可分为时序电路和时序电路两大类。
2.按计数进制的不同,可将计数器分为、和N进制计数器等类型。
3.用来累计和寄存输入脉冲个数的电路称为。
4.时序逻辑电路在结构方面的特点是:由具有控制作用的电路和具记忆作用电路组成。
、5.、寄存器的作用是用于、、数码指令等信息。
6.按计数过程中数值的增减来分,可将计数器分为为、和三种。
二、选择题1.如题图12.1所示电路为某寄存器的一位,该寄存器为。
A、单拍接收数码寄存器;B、双拍接收数码寄存器;C、单向移位寄存器;D、双向移位寄存器。
2.下列电路不属于时序逻辑电路的是。
A、数码寄存器;B、编码器;C、触发器;D、可逆计数器。
3.下列逻辑电路不具有记忆功能的是。
A、译码器;B、RS触发器;C、寄存器;D、计数器。
4.时序逻辑电路特点中,下列叙述正确的是。
A、电路任一时刻的输出只与当时输入信号有关;B、电路任一时刻的输出只与电路原来状态有关;C、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均有关;D、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均无关。
5.具有记忆功能的逻辑电路是。
A、加法器;B、显示器;C、译码器;D、计数器。
6.数码寄存器采用的输入输出方式为。
A、并行输入、并行输出;B、串行输入、串行输出;C、并行输入、串行输出;D、并行输出、串行输入。
三、判断下面说法是否正确,用“√"或“×"表示在括号1.寄存器具有存储数码和信号的功能。
( )2.构成计数电路的器件必须有记忆能力。
( )3.移位寄存器只能串行输出。
( )4.移位寄存器就是数码寄存器,它们没有区别。
( )5.同步时序电路的工作速度高于异步时序电路。
( )6.移位寄存器有接收、暂存、清除和数码移位等作用。
()思考与练习题12.1.1 时序逻辑电路的特点是什么?12.1.2 时序逻辑电路与组合电路有何区别?12.3.1 在图12.1电路作用下,数码寄存器的原始状态Q3Q2Q1Q0=1001,而输入数码D3D2D1D0=0110时,在CP的作用下,Q3Q2Q1Q0状态如何变化?12.3.2 题图12.2所示移位寄存器的初始状态为111,画出连续3个C P脉冲作用下Q2Q1Q0各端的波形和状态表。
第12章时序逻辑电路自测题一、填空题1.时序逻辑电路按状态转换情况可分为时序电路和时序电路两大类。
2.按计数进制的不同,可将计数器分为、和N进制计数器等类型。
3.用来累计和寄存输入脉冲个数的电路称为。
4.时序逻辑电路在结构方面的特点是:由具有控制作用的电路和具记忆作用电路组成。
、5.、寄存器的作用是用于、、数码指令等信息。
6.按计数过程中数值的增减来分,可将计数器分为为、和三种。
二、选择题1.如题图12.1所示电路为某寄存器的一位,该寄存器为。
A、单拍接收数码寄存器;B、双拍接收数码寄存器;C、单向移位寄存器;D、双向移位寄存器。
2.下列电路不属于时序逻辑电路的是。
A、数码寄存器;B、编码器;C、触发器;D、可逆计数器。
3.下列逻辑电路不具有记忆功能的是。
A、译码器;B、RS触发器;C、寄存器;D、计数器。
4.时序逻辑电路特点中,下列叙述正确的是。
A、电路任一时刻的输出只与当时输入信号有关;B、电路任一时刻的输出只与电路原来状态有关;C、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均有关;D、电路任一时刻的输出与输入信号和电路原来状态均无关。
5.具有记忆功能的逻辑电路是。
A、加法器;B、显示器;C、译码器;D、计数器。
6.数码寄存器采用的输入输出方式为。
A、并行输入、并行输出;B、串行输入、串行输出;C、并行输入、串行输出;D、并行输出、串行输入。
三、判断下面说法是否正确,用“√"或“×"表示在括号1.寄存器具有存储数码和信号的功能。
( )2.构成计数电路的器件必须有记忆能力。
( )3.移位寄存器只能串行输出。
( )4.移位寄存器就是数码寄存器,它们没有区别。
( )5.同步时序电路的工作速度高于异步时序电路。
( )6.移位寄存器有接收、暂存、清除和数码移位等作用。
()思考与练习题时序逻辑电路的特点是什么?时序逻辑电路与组合电路有何区别?在图12.1电路作用下,数码寄存器的原始状态Q3Q2Q1Q0=1001,而输入数码D3D2D1D0=0110时,在CP的作用下,Q3Q2Q1Q0状态如何变化?题图12.2所示移位寄存器的初始状态为111,画出连续3个C P脉冲作用下Q2Q1Q0各端的波形和状态表。
【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。
在理论中,时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊,还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。
这跟相反,组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。
换句话说,时序逻辑拥有储存器件()来存储信息,⽽组合逻辑则没有。
从时序逻辑电路中,可以建出两种形式的::输出只跟内部的状态有关。
(因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变,输出的值只会在时脉边缘有改变):输出不只跟⽬前内部状态有关,也跟现在的输⼊有关系。
时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的,延迟跟储存单元,以及有限状态⾃动机。
⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。
按“功能、⽤途”分为:1. 寄存器;2. 计数(分频)器;3. 顺序(序列)脉冲发⽣器;4. 顺序脉冲检测器;5. 码组变换器;寄存器定义寄存器:能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件,称为寄存器。
寄存器的功能是存储,它是由具有存储功能的组合起来构成的。
⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码,故存放n位⼆进制代码的寄存器,需⽤n个触发器来构成。
[1]按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。
基本寄存器只能并⾏送⼊数据,也只能并⾏输出。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移,数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出,也可以串⾏输⼊、串⾏输出,还可以并⾏输⼊、串⾏输出,或串⾏输⼊、并⾏输出,⼗分灵活,⽤途也很⼴。
[1]知识点概述:1、寄存器,就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。
通常都是由各种触发器和门电路来构成的。
2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器,和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。
3、在实际中,通常使⽤集成寄存器。
本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。
4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下:(1)由四个D触发器构成,因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息,所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码,⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。
第12章习题解答12-1 已知由与非门组成的基本RS触发器和输入端D R、D S的波形如题图12-1所示,试对应地画出Q 和Q的波形,并说明状态“不定”的含义。
题图12-1解:12.2 已知可控RS触发器CP、R和S的波形如题图12-2所示,试画出输出Q的波形。
设初始状态分别为0和1两种情况。
题图12-2解:12-3 在主从结构的JK触发器中,已知CP、J、K的波形如题图12-3所示,试画出Q端的波形。
设初始状态Q=0。
题图12-3解:12-4 维持阻塞型D触发器的输入D和时钟脉冲CP的波形如题图12-4所示,试画出Q端的波形。
设初始状态Q = 0。
题图12-4解:12-5 在T触发器中,已知T和CP的波形如题图12.5所示,试画出Q端的波形。
设初始状态Q= 0。
题图12-5解:12-6 写出题图12-6所示电路的逻辑关系式,说明其逻辑功能。
题图12-6解:逻辑关系为:Q D AQ BQ==+所以其功能为JK触发器。
12-7 如题图12-7所示的电路和波形,试画出D端和Q端的波形。
设初始状态Q= 0。
题图12-7解:12-8 将主从型JK触发器转换为T'触发器有几种方案?画出外部连线图。
解:12-9 电路如题图12-9所示。
画出Q0端和Q1端在六个时钟脉冲CP作用下的波形。
设初态Q1=Q0= 0。
题图12-9解:12-10 用题图12.10(a)所给器件构成电路,并在示波器上观察到如图12.10(b)所示波形。
试问电路是如何连接的?请画出逻辑电路图。
(a) (b)题图12-10解:12-11 已知如题图12.11(a)所示电路的各输入端信号如题图12-11(b)所示。
试画出触发器输出端Q0和Q1的波形。
设触发器的初态均为0。
(a) (b)题图12-11解:12-12 已知电路和时钟脉冲CP及输入端A的波形如题图12-12所示,试画出输出端Q、1Q的波形。
假定各触发器初态为1。
(a ) (b )题图12-12解:12-13 已知题图12-13(a )所示电路中输入A 及CP 的波形如题图12-13(b )所示。
时序逻辑电路的设计步骤时序逻辑电路的设计步骤时序逻辑电路是一种能够处理时间序列信号的电路,它可以根据输入信号的变化情况,按照一定的规则输出相应的信号。
时序逻辑电路在数字电子技术中有着广泛的应用,如计数器、触发器、时钟等。
本文将介绍时序逻辑电路设计的步骤。
第一步:确定所需功能在进行时序逻辑电路设计之前,需要先明确所需实现的功能。
例如:计数、存储、比较等。
只有确定了所需功能,才能够开始进行后续的设计工作。
第二步:建立状态转移图状态转移图是描述系统状态和状态之间转移关系的图形表示方法。
通过建立状态转移图,可以清晰地描述系统中各个状态之间的转移条件和输出条件。
在建立状态转移图时,需要考虑以下几个方面:1. 确定系统中所有可能出现的状态;2. 确定各个状态之间可能存在的转移条件;3. 确定各个状态对应输出信号。
第三步:编写状态转移表根据建立好的状态转移图,可以编写出相应的状态转移表。
在编写状态转移表时,需要考虑以下几个方面:1. 确定状态转移表的行和列;2. 将状态转移图中的各个状态按照一定的顺序排列,并为每个状态分配一个唯一的编号;3. 将各个状态之间可能存在的转移条件和输出条件填入到状态转移表中。
第四步:选择适当的时序逻辑电路根据所需实现的功能和建立好的状态转移表,可以选择适当的时序逻辑电路。
常见的时序逻辑电路包括触发器、计数器、移位寄存器等。
在选择时序逻辑电路时,需要考虑以下几个方面:1. 选择与所需实现功能相符合的时序逻辑电路;2. 确定所选时序逻辑电路支持的输入和输出信号,并与状态转移表中相应信号进行对比;3. 确定所选时序逻辑电路支持的工作频率,并与系统要求进行对比。
第五步:设计电路原理图在确定了所需实现功能、建立了状态转移图并编写了相应的状态转移表、选择了合适的时序逻辑电路之后,可以开始进行电路原理图设计。
在设计原理图时,需要考虑以下几个方面:1. 根据所选时序逻辑电路提供的输入和输出信号,在原理图中添加相应的输入和输出端口;2. 根据状态转移表中的状态转移条件,将时序逻辑电路进行连接,并添加必要的控制元件;3. 为电路添加必要的时钟信号,并确定时钟信号的工作频率。
时序逻辑电路习题一、判断题1.由JK触发器和逻辑门电路可构成数码寄存器。
()2.寄存器的功能是统计输入脉冲个数。
()3.用4个触发器可以构成4位二进制计数器。
()4.用4个触发器可以构成4位十进制计数器。
()5.同步计数器的计数速度低于异步计数器。
()6.触发器是功能最简单的时序逻辑电路。
()二、选择题1、属于组合逻辑电路的部件是()。
A、编码器 B、寄存器 C、触发器 D、计数器1.下列电路中不属于时序电路的是()A.同步计数器B.数码寄存器 C.组合逻辑电路D.异步计数器2.如果一个寄存器的数码是“同时输入,同时输出”,则该寄存器是采用()A.串行输入 B.并行输入输出 C.串行输入、并行输出 D.并行输入、串行输出3.右移寄存器在连续送入的CP脉冲作用下,存放的数码是()A.从低位到高位串行输入,串并行输出 B.从低位到高位并行输入,串并行输出C.从高位到低位串行输入,串并行输出 D.从高位到低位并行输入,串并行输出4. 左移寄存器在连续送入的CP脉冲作用下,存放的数码是()A.从高位到低位,串行输入,串并行输出B.从高位到低位,并行输入,串并行输出C.从低位到高位,串行输入,串并行输出D.从低位到高位,并行输入,串并行输出5.8421 BCD码0110表示十进制数为( )A.15 B.8 C.6 D.426.表示十进制数的10个数码,需要二进制数码的位数是()A.2位 B.4位 C.3位D.10位三、综合题如图所示电路是用D触发器构成的4位二进制加法计数器。
试根据计数脉冲的顺序画出Q3、Q2、Q1、Q0的波形图。
8.试分析图所示电路的逻辑功能,它是哪种类型的计数器?列出连续八个CP脉冲作用下,输出端Q2、Q1、Q0状态表(设计数器原有状态为000)。
1.分析如图所示的两个计数器电路,说明这两个分别是多少进制的计数器(十进制计数器74160的功能表如下表)。
画出有效状态转换图。
2.图(a)中CP的波形如图(b)所示。
第十二章时序逻辑电路
一、填空题
1.计数器工作时,对出现的个数进行计数。
2.构成一个2n进制计数器,共需要个触发器。
3.用以存放的电路称为寄存器。
4.数码寄存器一般分为、和三种,其功能是用来存放二进制数码。
5.寄存器存放数码的方式有和两种,从寄存器取出数码的方式有
和两种。
6.寄存器中,一个触发器可以存放二进制代码,要存放N位二进制代码,就要有
个触发器。
7.8位移位寄存器,串行输入时经个CP脉冲后,8位数码全部移入寄存器中。
8.计数器按CP控制方式的不同可以分为计数器和计数器,按进制的不同,可以分为计数器、计数器和计数器,按计数过程中数字的增减可以分为计数器、计数器和计数器。
9.6位二进制加法计数器所累计的输入脉冲数最大为。
10.在异步二进制计数器中,要求从0开始计数,计到十进制数12,需要个触发器。
11.8421BCD码的二-十进制计数器当计数状态是时,再输入一个计数脉冲,计数状态为0000,然后向高位发出信号。
12.利用各种不同的集成计数器构成N进制计数器的方法有多种,通常采用
法,如果要得到计数容量较大的计数器,就必须采用法。
13.某计数器的状态变化为000-001-010-011-000,则该计数器的功能是进制
法计数器。
14.74LS160是一块同步十进制加法计数器集成电路,它采用清0,置数。
当CTt、CTp均为0时,实现功能。
15.如图所示电路的状态方程Q n+1=___________。
16. 某计数器的输出波形如图所示,该计数器是___________进制计数器。
二、选择题
1.时序逻辑电路在结构上()。
A.必须有组合逻辑电路 B.必须有存储电路
C.必有存储电路和组合逻辑电路 D.以上均正确
2.时序逻辑电路的输出是()。
A.只与输入有关
B.只与电路当前状态有关
C.与输入和电路当前状态均有关
D.与输入和电路当前状态均无关
3.同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路的区别在于异步时序逻辑电路()。
A.没有触发器 B.没有统一的时钟脉冲控制
C.没有稳定状态 D.输出只与内部状态有关
4.从0开始计数的N 进制增量计数器,最后一个计数状态为 ( )。
A .N B .N+1 C .N-1 D .2N
5.由 n 个触发器构成的计数器,最多计数个数为( )。
A .n 个 B .2n 个 C .n 2个 D .2n 个 6.图示各逻辑电路中,为一位二进制计数器的是( )。
7.若构成一个十二进制计数器,所用触发器至少( )。
A .12个 B .3个 C .4个 D .6个
8.4个触发器构成的8421BCD 码计数器,其无关状态的个数为( )。
A .6个 B .8个 C .10个 D .不定
9.异步计数器如图示,若触发器当前状态Q 3 Q 2 Q 1为110,则在时钟作用下,计数器的下一状态为( )。
A .101
B .111
C .010
D .000
10.下列器件中,具有串行—并行数据转换功能的是( )。
Q
_
A
B
C
D
A .译码器
B .数据比较器
C .移位寄存器
D .计数器
11.异步计数器如图示,若触发器当前状态Q 3 Q 2 Q 1为011,则在时钟作用下,计数器的下一状态为( )。
A .100
B .110
C .010
D . 000
12.由4位二进制计数器74LS161构成的任意进制计数器电路如图示,计数时的最小状
态是( )。
A .0000
B .1111
C .0001
D .0110
13.由4位二进制计数器74LS161构成的任意进制计数器电路如图示,计数器的有效状态数为( )。
A .16
B .8
C .10
D .12
14.电路如图所示, 74LS191具有异步置数的逻辑功能的加减计数器,其功能表如下所示。
已知电路的当前状态Q 3 Q 2 Q 1 Q 0为1100,请问在时钟作用下,电路的下一状态Q 3 Q 2 Q 1 Q 0为( )。
A . 1100
B . 1011
C . 1101 D.0000
1R _
1
15.下列功能的触发器中,( )不能构成移位寄存器。
A .SR 触发器 B .JK 触发器 C .D 触发器 D.T 触发器 16.如图所示电路的功能为( )。
CP
A .并行寄存器 B.移位寄存器 C .计数器 D .序列信号发生器
17.4位移位寄存器,现态Q 0Q 1Q 2Q 3为1100,经左移1位后其次态为( )。
A .0011或1011 B.1000或1001 C .1011或1110 D .0011或1111
18.现欲将一个数据串延时4个CP 的时间,则最简单的办法采用( )。
A .4位并行寄存器 B .4位移位寄存器 C . 4进制计数器 D .4位加法器
19.一个四位串行数据,输入四位移位寄存器,时钟脉冲频率为1kHz ,经过 ( )可转换为4位并行数据输出。
A .8ms B.4ms C .8µs D .4µs
20.由3级触发器构成的环形和扭环形计数器的计数模值依次为( )。
A .8和8 B .6和3 C .6和8 D.3和6
三、判断题
1.时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储器组成。
( )
2.时序电路中存在反馈,组合电路中不存在反馈。
( ) 3.计数模为2n 的扭环计数器所需的触发器为n 个。
( )
4.移位寄存器就是数码寄存器,它们没有区别。
( )
5.时序逻辑电路在结构方面的特点是由具有控制作用的逻辑门电路和具有记忆 作用的触发器两部分组成。
( )
6.计数器和寄存器都是时序逻辑电路。
( )
7.构成计数器电路的器件必须具有记忆功能。
( )
8.同步RS 触发器只有在CP 脉冲信号到来后,才依据R 、S 信号的变化来改变输 出的状态。
( )
9.时钟脉冲的主要作用是使触发器的输出状态稳定。
( ) 10.移位寄存器每输入一个时钟脉冲,电路中只有一个触发器翻转。
( ) 11.同步计数器的计数速度比异步计数器快。
( ) 12.一个六进制计数器至少要三个触发器才能构成。
( )
四、综合题
1. 试画出如图所示时序电路在一系列CP 信号作用下,Q 0、Q 1、Q 2的输出电压波形。
设触发器的初始状态为Q =0。
Q 0
Q 1
Q 2
CP
2.有一简单时序逻辑电路如图所示,试写出当C = 0和C =1时,电路的状态方程Q n +1,并说出各自实现的功能。
C
X
3.由JK 触发器和D 触发器构成的电路如图所示,各输入端波形如图(b ),当各个触发器的初态为0时,试画出Q 0和Q 1端的波形,并说明此电路的功能。
B
A Q 0Q 1
A
B
(a ) (b )
4.时序电路如图(a )所示。
给定
CP 和A 的波形如图(b )所示,画出Q 1、Q 2、Q 3的波形,假设初始状态为0。
A
CP
(a )
A CP Q 1Q 2Q 3
(b )
5.分析图示电路,要求:
(1)写出JK触发器的状态方程;
(2)用X、Y、Q n作变量,写出P和Q n+1的函数表达式;
(3)列出真值表,说明电路完成何种逻辑功能。
X
P
Y
CP
6.试分析如图同步时序逻辑电路,并写出分析过程。
7.分析如图所示的计数器电路,说明这是多少进制的计数器。
十进制计数器74160的功能表见表。
8.分析如图所示的计数器电路,画出电路的状态转换图,说明这是多少进制的计数器。
十六进制计数器74LS161的功能表如表所示。
9. 试用4位同步二进制计数器74LS161接成十三进制计数器,标出输入、输出端。
可以附加必要的门电路。
10. 试分析如图所示的计数器在M=1和M=0时各为几进制。
74LS160的功能表同上题。
11.如图所示电路是可变进制计数器。
试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。