时序逻辑电路练习及答案(1)
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时序逻辑电路练习参考答案一、填空题1、时钟脉冲控制 同 异 异 时钟脉冲控制 同一时刻2、逻辑电路 输入 输出 功能 分析3、二进制 二进制 二进制 同步 异步 加减 加 减 可逆4、十进制 四 84215、莫尔 米莱6、驱动 输出 次态 异 时钟脉冲7、无效 有效循环体 无效 自启动 8、分频 控制 测量 三 6 2 9、数码 移位 双向 4 8 10、寄存 触发 触发 寄存 触发 11、TTL 左移和右移 保持数据 清除数据 12、回差 整形 变换 单 单 暂稳 稳 单稳 稳 暂稳 稳 13、预置 清零二、判断题对 对 错 错 错 对 错 对 错 对三、选择题BCACB DBACC四、简述题1、答:同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的;异步时序逻辑电路的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同,状态发生变化的时间通常也不相同。
2、答:移位寄存器除寄存数据外,还能将数据在寄存器内移位,因此钟控的RS 触发器不能用做这类寄存器,因为它具有“空翻”问题,若用于移位寄存器中,很可能造成一个CP 脉冲下多次移位现象。
用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。
3、答:所谓自启动能力:指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码,若在开机时出现,不用人工或其它设备的干预,计数器能够很快自行进入有效循环体,使无效状态码不再出现的能力。
4、答:施密特触发器的显著特征有两个:一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的,具有回差特性;二是电路状态转换时,输出电压具有陡峭的跳变沿。
利用施密特触发器的上述两个特点,可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。
五、分析题1、2、解:分析:(1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路;(2)各触发器的驱动方程:J 1=D K 1 J 2=Q 1n K 2 J 3=Q 1n K 3各触发器的次态方程:n n D Q =+11 n n Q Q 112=+ n n Q Q 213=+3、解:状态转换关系为:101→010→011→000→100→001→110。
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9章时序逻辑电路习题解答9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示,设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况,试画出Q端的输出波形。
题9.1图9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。
设初始状态为0和1两种情况,试画出Q端的状态波形。
题9.2图9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0,J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。
试画出Q端的输出波形(下降沿触发翻转)。
解:9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0,J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。
试画出Q端的输出波形(下降沿触发翻转)。
如初始状态为1态,Q端的波形又如何?解:第9章时序逻辑电路2259.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0,D端和CP端的输入波形如题9.5图所示,试画出Q端的输出波形(上升沿触发翻转)。
如初始状态为1态,Q端的波形又如何?题9.3图题9.4图题9.5图9.6 根据CP时钟脉冲,画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。
(1)设初始状态为0;(2)设初始状态为1。
(各输入端悬空时相当于“1”)题9.6图第9章时序逻辑电路2269.7 题9.7图所示的逻辑电路中,有J和K两个输入端,试分析其逻辑功能,并说明它是何种触发器。
题9.7图9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形,试画出Q1和Q2端的输出波形。
设初始状态Q1=Q2=0。
题9.8图第9章 时序逻辑电路 2279.9 试用4个D 触发器组成一个四位右移移位寄存器。
设原存数码为“1101”,待存数码为“1001”。
试列出移位寄存器的状态变化表。
9.10 在题9.10图所示的逻辑电路中,试画出Q 1和Q 2端的输出波形,时钟脉冲是一连续的方波脉冲。
如果时钟脉冲频率是4000Hz ,那么Q 1和Q 2波形的频率各为多少?设初始状态Q 1=Q 2=0。
9.11 题9.11图是用主从JK 触发器组成的8421码异步十进制计数器,试分析其计数功能。
第七章 几种常用的时序逻辑电路一、填空题1.(9-1易)与组合逻辑电路不同,时序逻辑电路的特点是:任何时刻的输出信号不仅与____________有关,还与____________有关,是______(a.有记忆性b.无记忆性)逻辑电路。
2.(9-1易)触发器是数字电路中______(a.有记忆b.非记忆)的基本逻辑单元。
3.(9-1易)在外加输入信号作用下,触发器可从一种稳定状态转换为另一种稳定状态,信号终止,稳态_________(a.不能保持下去 b. 仍能保持下去)。
4.(9-1中)JK 触发器是________(a.CP 为1有效b.CP 边沿有效)。
5.(9-1易)1n n n Q JQ KQ +=+是_______触发器的特性方程。
6.(9-1中)1n n Q S RQ +=+是________触发器的特性方程,其约束条件为___________。
7.(9-1易)1n n n Q TQ TQ +=+是_____触发器的特征方程。
8. (9-1中)在T 触发器中,若使T=____,则每输入一个CP ,触发器状态就翻转一次,这种具有翻转功能的触发器称为'T 触发器,它的特征方程是________________。
9.(9-1难)我们可以用JK 触发器转换成其他逻辑功能触发器,令 __________________,即转换成T 触发器;令_______________, 即转换为'T 触发器;令________________,即转换成D 触发器。
10.(9-1难)我们可以用D 触发器转换成其他逻辑功能触发器,令 __________________,即转换成T 触发器;令_______________, 即转换为'T 触发器。
11.(9-2易)寄存器存放数据的方式有____________和___________;取出数据的方式有____________和___________。
第9章习题解答9.1 题9.1图所示电路由D 触发器构成的计数器,试说明其功能,并画出与CP 脉冲对应的各输出端波形。
Q CP题9.1图解:(1)写方程时钟方程:0CP CP =;10CPQ =;21CP Q = 驱动方程:00n D Q =;11n D Q =;22n D Q =状态方程:0100n n Q D Q CP +==↑;11110n n Q D Q Q +==↑;21221n nQ D Q Q +==↑(2)列状态转换表 (3)画状态转换图111210210n n n n n n CP Q Q Q Q Q Q +++0 0 0 0 1 1 11 1 1 1 1 1 02 1 1 0 1 0 13 1 0 1 1 0 04 1 0 0 0 1 15 0 1 1 0 1 06 0 1 0 0 0 17 0 0 1 0 0 0(4)画波形图CP 2Q 1Q 0Q(5)分析功能该电路为异步三位二进制减法计数器。
9.6 已知题9.6图电路中时钟脉冲CP 的频率为1MHz 。
假设触发器初状态均为0,试分析电路的逻辑功能,画出Q 1、Q 2、Q 3的波形图,输出端Z 波形的频率是多少?CP题9.6图解:(1)写方程时钟方程:123CP CP CP CP ===驱动方程:113n n D Q Q =;212n n D Q Q =⊕;312n n D Q Q =状态方程:11113n n n Q D Q Q CP +==↑;12212n n n Q D Q Q CP +==⊕↑;13312n n n Q D Q Q CP +==↑ 输出方程:3n Z Q =(2)列状态转换表 (3)画状态转换图111321321n n n n n n CP Q Q Q QQ Q Z+++0 0 0 0 0 0 1 01 0 0 1 0 1 0 02 0 1 0 0 1 1 03 0 1 1 1 0 0 04 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1(4)画波形图(5)分析功能该电路为能够自启动的同步5进制加法计数器。
时序逻辑电路试题及答案一、单选题1.CP有效时,若JK触发器状态由1翻转为0,则此时JK输入端必定有A、J=0B、J=1C、K=0D、K=1【正确答案】:D2.主从RS触发器是在时钟脉冲CP的( ),根据输入信号改变状态。
A、低电平期间B、高电平期间C、上升沿时刻D、下降沿时刻【正确答案】:D3.仅具有置0和置1功能的触发器是A、RS触发器B、JK触发器C、D触发器D、T触发器【正确答案】:C4.关于JK触发器的错误表述是A、对于输入信号没有制约条件B、不允许JK同时为1C、允许JK同时为1D、允许JK同时为0【正确答案】:B5.D触发器当D=Q时,实现的逻辑功能是A、置0B、置1C、保持D、翻转【正确答案】:C6.JK触发器有( )触发信号输入端。
A、一个B、二个C、三个D、四个【正确答案】:B7.下列哪项表示基本RS触发器的符号A、B、C、D、【正确答案】:A8.D触发器在CP脉冲有效的情况下能实现的功能是A、置0和置1B、置1和保持C、置0和保持D、保持和翻转【正确答案】:A9.基本RS触发器是( )。
A、组合逻辑电路B、单稳态触发器C、双稳态触发器D、无稳态触发器10.双D集成触发器CD4013的时钟脉冲CP的引脚是A、14脚B、7脚C、3脚与11脚D、5脚与11脚【正确答案】:C11.与非型同步RS触发器,CP=1期间,( ),触发器维持原态。
A、R=0,S=0B、R=0,S=1C、R=1,S=0D、R=1,S=1【正确答案】:A12.主从JK触发器的初态为0,JK=01时,经过2021个触发脉冲后,其状态变化及输出状态为A、一直为0B、由0变为1,然后一直为1C、在01间翻转,最后为1D、在01间翻转,最后为013.对双JK集成触发器74LS112引脚功能叙述错误的是A、16脚是VccB、8脚是GNDC、1脚是CP1D、16脚是GND【正确答案】:D14.D触发器用作计数型触发器时,输入端D的正确接法是A、D=0B、D=1C、D=D=Q【正确答案】:C15.JK触发器中,当JK取值相同时,则Q等于A、J⊕QB、QC、1D、016.在RS触发器的逻辑符号中表示A、低电平时置1B、高电平时置1C、低电平时置0D、高电平时置0【正确答案】:C17.JK触发器,若J=,K= Q,则可实现的逻辑功能是A、置0B、置1C、保持D、翻转【正确答案】:D18.D触发器有( )触发信号输入端。
第六章 时序逻辑电路6-1 分析题图6-1所示的同步时序电路,画出状态图。
题图6-1解: 11221211n n n n J K Q T Q Z Q Q ====,,,,11111111212n n n n nn n nQ J Q K Q Q Q Q Q Q +=+=+=+122212n n n n Q T Q Q Q +=⊕=⊕,状态表入答案表6-1所示,状态图如图答案图6-1所示。
答案表6-1答案图6-16-2 分析题图6-2所示的同步时序电路,画出状态图。
题图6-2 解:按照题意,写出各触发器的状态方程入下:11J K A ==,21n J Q =,21K =,1212n n nQ Q Q +=,111n n Q A Q +=⊕状态表入答案表6-2所示,状态图如图答案图6-2所示。
答案表6-2答案图6-2Q 2n Q 1n Q 2n+1 Q 1n+1 Z0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1A Q 2n Q 1n Q 2n+1 Q 1n+1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0CLK D 1D 2D 3Q 3Q 2Q 1Q 2Q 3Q 1Q 1Q 2Q 3&6-3分析题图6-3所示的同步时序电路,画出状态图。
题图6-3解:按照题意,写出各触发器的状态方程入下:1112213232131n n n nn J K T J K Q Q T J Q Q K Q ========1,,, 133********n n n n n n n nQ J Q K Q Q Q Q Q Q +=+=+ 1222132n n n n nQ T Q Q Q Q +=⊕=⊕ 1111111n n n n Q T Q Q Q +=⊕=⊕=答案表6-3答案图6-36-4 在题图6-4所示的电路中,已知寄存器的初始状态Q 1Q 2Q 3=111。
4 62习 题1.解:QQRS3.解: CP =0时,R D =S D =0,Q n+1=Q n ; CP =1时,S R R =D ,S D =S ;1D D n n n n Q S R Q S RSQ S RQ +=+=+=+不管S 、R 输入何种组合,锁存器均不会出现非正常态。
5.解:(1)系统的数据输入建立时间t SUsys =或门的传输延迟+异或门的传输延迟+锁存器的建立时间-与门的传输延迟=t pdOR +t pdXOR + t SU - t pdAND =18ns+22ns+20ns -16 ns =44ns 。
(2)4 63当C =1时, J =X X K = X Q K Q J Q n n n =+=+1 为D 触发器9. 解:当EN =0 ,Q n+1=Q n ;当EN =1,Q n+1=D ,则D EN Q EN Q n n ⋅+⋅=+11,令D EN Q EN D n ⋅+⋅=1即可。
10.解:根据电路波形,它是一个单发脉冲发生器,A 可以为随机信号,每一个A 信号的下降沿后;Q 1端输出一个脉宽周期的脉冲。
12.解:(1)(2)4 6415. 解:X =0时,计至9时置0000:03Q Q LD =,D 3D 2D 1D 0=0000X =1时,计至4时置1011:23Q Q LD =,D 3D 2D 1D 0=10112303Q Q X Q Q X LD +=,D 2=0,D 3=D 1=D 0=X16.解:当片1计数到1001时,置数信号LD 为低电平,这时,再来一个CP 脉冲,下一个状态就进入0000。
应该等到片0和片1的状态同时为1001时,片1的下一个状态才能进入0000。
改进后电路为:对改进后电路的仿真结果:17.解:4 6518.解:19. 解:从图所示电路图可知,S 1S 0=01,根据表4.8-3所示的74LS194功能表,电路处于右移功能。
右移数据输入端的逻辑表达式为:32IR Q Q D =。
第21章 触发器和时序逻辑电路一、填空题1、JK 触发器的特性方程为:=+1n Q ________________________。
2、时钟触发器按照结构和触发方式不同可分为:_________、__________、_________和主从式触发器四种。
3、T 触发器的特性方程为=+1n Q _________________。
4、4个触发器组成的寄存器可以存储__________位二进制数。
5、将JK 触发器的J 端连在Q 端上,K 端接高电平。
假设)(t Q =0,则经过50个CP 脉冲作用后,它的状态)50(+t Q =_____。
6、对于时钟RS 触发器,若要求其输出“0”状态保持不变,则输入的RS 信号应为________。
7、组成计数器的各个触发器的状态能在时钟信号到达时同时翻转,它属于__________ 计数器。
(填“同步”或“异步”)8、当JK 触发器的输入J=1,K=0时,触发器的次态Q n+1=____________。
9、若要构成十二进制计数器,最少要用__________个触发器。
10、构成一个模6的同步计数器最少要________个触发器。
11、一个 JK 触发器有____个稳态,它可存储____位二进制数。
二、选择题1、下列触发器中有空翻现象的是_________。
A 、同步式触发器B 、维持阻塞式触发器C 、主从式触发器D 、边沿式触发器 2、在以下各种电路中,属于时序电路的有__________。
A 、译码器B 、计数器C 、数据选择器D 、编码器 3、JK 触发器当J=K=1时,Q n+1=__________。
A 、0B 、1C 、Q nD 、 Q n4、下列触发器中逻辑功能最多是_______。
A 、J-K 触发器B 、D 触发器C 、T 触发器D 、T ′触发器 5、在CP 有效的情况下,当输入端D=0时,则D 触发器的输出端=+1n Q ________。
时序逻辑电路模块6-1
一、填空题(每空2分,共18分)
1、时序逻辑电路通常包含_______电路和_________电路两部分组成。
2、时序逻辑电路的基本构成单元是____________。
3、构造一个模6计数器,电路需要个状态,最少要用个触发器,
它有个无效状态。
4、四位扭环形计数器的有效状态有个。
5、移位寄存器不但可_________ ,而且还能对数据进行 _________。
二、判断题(每题2分,共10分)
1、时序逻辑电路的输出状态与前一刻电路的输出状态有关,还与电路当前的
输入变量组合有关。
2、同步计数器的计数速度比异步计数器快。
3、移位寄存器不仅可以寄存代码,而且可以实现数据的串-并行转换和处理。
4、双向移位寄存器既可以将数码向左移,也可以向右移。
5、由四个触发器构成的计数器的容量是16
三、选择题(每题3分,共18分)
1、同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者()。
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
2、时序逻辑电路中一定是含()
A. 触发器
B. 组合逻辑电路
C. 移位寄存器
D. 译码器
3、8位移位寄存器,串行输入时经( )个脉冲后,8位数码全部移入寄存器
中。
A.1
B.2
C.4
D.8
4、计数器可以用于实现()也可以实现()。
A .定时器
B .寄存器
C .分配器
D .分频器
5、用n个触发器构成扭环型计数器,可得到最大计数长度是()。
A、n
B、2n
C、2n
D、2n-1
6、一个 4 位移位寄存器可以构成最长计数器的长度是()。
A.8
B.12
C.15
D.16
四、时序逻辑电路的分析(34分)
分析下图所示时序逻辑电路,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,说明电路实现的的逻辑功能。
A为输入变量。
五、计数器的分析题(20分)
集成4位二进制加法计数器74161的连接图如图所示,LD是预置控制端;
D0、D1、D2、D3是预置数据输入端;Q3、Q2、Q1、Q0是触发器的输出端,Q0是最低位,Q3是最高位;LD为低电平时电路开始置数,LD为高电平时电路计数。
试分析电路的功能。
要求:
(1)画出状态转换图;(10分)
(2)检验自启动能力;(6分)
(3)说明计数模值。
(4分)
模块6-1 参考答案
一、填空题(每空2分,共18分)
1. 组合;存储
2. 触发器
3. 6;3;2
4. 8
5. 寄存数据;移位 二、判断题(每题2分,共10分)
T T T T F 三、选择题(每题3分,共18分)
1.B
2. A
3. D
4. AD
5.B
6. C 四、时序逻辑电路的分析(34分) 解:
(1)列写方程驱动方程:(5分)
触发器的驱动方程为: /11Q D =(2分)
212Q Q A D ⊕⊕=(3分)
(2)列写方程驱动方程:(6分)
触发器的特性方程为:D Q =*(2分)
将驱动方程代入特性方程可得状态方程为:
/11*1Q D Q ==(2分)
212*
2Q Q A D Q ⊕⊕==(2分)
(3)列写输出方程:(2分) /
2/121/Q AQ Q Q A Y +=
(4)列出状态转换表:(8分)
当A=1时:(4分)
根据:/1*1Q Q =;21/2/1*2Q Q Q Q Q +=;/
2
/1Q Q Y =得:
当A=0时:(4分)
根据:/1*1Q Q =;2/1/21*2Q Q Q Q Q +=;21Q Q Y =得:
(5)画状态转换图:(8分)
(6)说明电路实现的逻辑功能:(5分)
此电路是一个可逆4进制计数器,CLK 是计数脉冲输入端,A 是加减控制端,Y 是进位和借位输出端。
当控制输入端A 为低电平0时,对输入的脉冲进行加法计数,计满4个脉冲,Y 输出端输出一个高电平进位信号。
当控制输入端A 为高电平1时,对输入的脉冲进行减法计数,计满4个脉冲,Y 输出端输出一个高电平借位信号。
五、 计数器的分析题(20分) 解:
(1)状态转换图:(10分)
(2)可以自启动;(6分)(3)模=8;(4分)。