第12章 触发器与时序逻辑电路
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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。
时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路是一类通过内部的记忆元件来实现存储功能的数字电路,它能够根据输入信号的时序变化来决定输出信号的状态。
常见的时序逻辑电路包括时钟发生器、时钟分配器、触发器、计数器等。
在设计时序逻辑电路时,需要考虑到电路的功能要求、时序要求、稳定性和可靠性。
本文将介绍时序逻辑电路的设计方法。
1.确定功能要求:首先需要明确时序逻辑电路的功能要求,即输入信号和输出信号之间的逻辑关系。
可以通过真值表、状态转换图、状态方程等方式进行描述。
根据功能要求,可以确定电路中需要使用到的逻辑门、触发器等元件。
2.确定时序要求:在时序逻辑电路中,输入信号的变化必须满足一定的时序要求,通常需要使用时钟信号来进行同步控制。
时钟信号是一个周期性的信号,控制电路在时钟的上升沿或下降沿进行状态的改变。
时序要求还包括时序逻辑电路在不同输入组合下的稳态和状态转换时的时间要求。
3.设计电路结构:根据功能要求和时序要求,可以确定时序逻辑电路的整体结构。
电路结构的设计包括将逻辑元件(例如逻辑门、触发器)按照特定的方式连接起来,以实现所需的功能。
常见的电路结构包括级联结构、并行结构、环形结构等。
4.选择逻辑元件:根据电路的功能和时序要求,选择合适的逻辑元件来实现电路的功能。
常见的逻辑元件包括与门、或门、非门、异或门等。
触发器是时序逻辑电路的核心元件,常用的触发器包括D触发器、JK触发器、T触发器等。
5.进行逻辑功能实现:将所选择的逻辑元件按照电路结构进行连接,并完成时序逻辑电路的逻辑功能实现。
这一步可以使用绘图工具进行电路图的绘制,也可以通过硬件描述语言(HDL)进行电路的逻辑设计。
6.时序优化:对设计的时序逻辑电路进行时序优化。
时序优化可以通过调整逻辑元件的连接方式、引入时序优化电路等方式来提高电路的性能和可靠性。
时序优化的目标是尽可能满足时序要求,减少信号传输延迟和功耗。
7.进行电路仿真和验证:对设计的时序逻辑电路进行仿真和验证。
第12 章习题12-1填空题1. 数字电路分为组合逻辑和时序逻辑两大类。
2. 时序逻辑电路的输出取决于输入状态和输入前的输出状态,因此电路具有记忆功能。
触发器是构成时序逻辑电路的基本单元,其本身也由门电路构成,但其中包含有反馈环节,因此它是时序逻辑电路的基本单元。
3. 集成触发器的置1端可以根据需要预先将触发器置1,置0 端可以根据需要预先将触发器置0,而不受时序脉冲的同步控制。
4. 计数器统计的是CP脉冲的个数,它有3种分类方法,按计数进位不同,分为二进制、十进制和任意进制计数器;按计数规律不同,分为加法、减法和可逆计数器;按计数器中触发器翻转是否同步分为同步计数器和异步计数器,其中同步计数器的计数速度较快。
5. 寄存器是一种能够接收、暂存、传递数码或指令等信息的逻辑部件,它一般由触发器构成,且每个触发器只能存储1 位二进制信息。
6. 半导体存储器有两种,一种称为随机存取存储器,简称RAM;另一种称为只读存储器,简称ROM。
7. 存储器的存储容量是指存储器能够存储0 和1 的个数,一般用字数×位数来表示。
字数指字线的数目,位数指数据线的总的数目。
8. 移位寄存器按移位方向的不同分为左移寄存器、右移寄存器和双向移位寄存器。
9. 在所有触发器中,JK 触发器的逻辑功能是最完善的,它没有同步触发器的空翻现象,也没有同步触发器状态不定的现象,而且比D触发器和T触发器的功能齐全。
10. JK触发器的逻辑功能是J=0,K=0时,Q=0 ;J=0,K=1时,Q=0 ;J=1,K=0时,Q=1 ;J=1,K=1时,翻转。
输入信号过后保持输入信号到来时的功能称为记忆功能,翻转功能称为计数功能。
11. D触发器的逻辑功能可概括为输出端Q的状态永远与输入端D的状态相同,但在画波形图时应为D触发器的Q态与输入端的D态相同。
12. RS触发器的逻辑功能可概括为:R端和S端同时无效时,触发器保持原状态;R端和S端同时有效时,触发器处于不定状态;R端有效,S端无效时,触发器处于1状态;R端无效,S端有效时,触发器处于0 状态。