时序逻辑电路设计题

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。

6 时序逻辑电路6.1.1 已知一时序电路的状态表如表题6.1.1所示，A为输入信号，试作出相应的状态图。

解：由状态图的概念及已知的状态表，可画出对应的状态图，如图题解6.1.1所示。

6.1.2已知状态表如表题6.1.2所示，输入为X1X0，试作出相应的状态图。

解：根据表题6.1.2所示的状态表，作出对应的状态图如图题解6.1.2所示。

6.1.3已知状态图如图题6.1.3所示，试列出它的状态表。

解：按图题6.1.3列出的状态表如表题解6.1.3所示。

6.1.5 图题6.1.5所示是某时序电路的状态图，设电路的初始状态为01，当序列A=100110（自左至右输入）时，求该电路输出Z的序列。

解：由图题6.1.5所示的状态图可知，当初态为01，输入信号的序列A=100110时，该时序电路将按图题解6.1.5所示的顺序改变状态，因而对应的输出序列为Z=011010。

6.1.6已知某时序电路的状态表如表题6.1.6所示，输入A，试画出它的状态图。

如果电路的初始状态在b，输入信号A一次是0、1、0、1、1、1、1，试求出其相应的输出。

解：根据表题6.1.6所示的状态表，可直接画出与其对应的状态图，如图题解6.1.6（a）当从初态b开始，依次输入0、1、0、1、1、1、1信号时，该时序电路将按图题解6.1.6（b）所示的顺序改变状态，因而其对应的输出为1、0、1、0、1、0、1。

6.2 同步时序逻辑电路的分析6.2.1 试分析图题6.2.1（a）所示时序电路，画出其状态表和状态图。

设电路的初始状态为0，试画出6.2.1（b）所示波形作用下，Q和Z的波形图。

解：由所给电路图可写出该电路的状态方程和输出方程，分别为1n nQ A QZAQ+=⊕=其状态表如表题解6.2.1所示，状态图如图题解6.2.1（a）所示，Q和Z的波形图如图题解6.2.1（b）所示。

6.2.2 试分析图题6.2.2（a）所示时序电路，画出其状态表和状态图。

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。

一、填空题1. 基本RS触发器，当R、S都接高电平时，该触发器具有____ ___功能。

2．D 触发器的特性方程为___ ；J-K 触发器的特性方程为______。

3．T触发器的特性方程为。

4．仅具有“置0”、“置1”功能的触发器叫。

5．时钟有效边沿到来时，输出状态和输入信号相同的触发器叫____ _____。

6. 若D触发器的D端连在Q端上，经100 个脉冲作用后，其次态为0，则现态应为。

7．JK触发器J与K相接作为一个输入时相当于触发器。

8. 触发器有个稳定状态，它可以记录位二进制码，存储8 位二进制信息需要个触发器。

9．时序电路的次态输出不仅与即时输入有关，而且还与有关。

10. 时序逻辑电路一般由和两部分组成的。

11. 计数器按内部各触发器的动作步调，可分为___ ____计数器和____ ___计数器。

12. 按进位体制的不同，计数器可分为计数器和计数器两类；按计数过程中数字增减趋势的不同，计数器可分为计数器、计数器和计数器。

13．要构成五进制计数器，至少需要级触发器。

14．设集成十进制（默认为8421码）加法计数器的初态为Q4Q3Q2Q1＝1001，则经过5个CP脉冲以后计数器的状态为。

15．欲将某时钟频率为32MHz的CP变为16MHz的CP，需要二进制计数器个。

16. 在各种寄存器中，存放N位二进制数码需要个触发器。

17. 有一个移位寄存器，高位在左，低位在右，欲将存放在该移位寄存器中的二进制数乘上十进制数4，则需将该移位寄存器中的数移位，需要个移位脉冲。

18．某单稳态触发器在无外触发信号时输出为0态，在外加触发信号时，输出跳变为1态，因此其稳态为态，暂稳态为态。

19．单稳态触发器有___ _个稳定状态，多谐振荡器有_ ___个稳定状态。

20．单稳态触发器在外加触发信号作用下能够由状态翻转到状态。

21．集成单稳态触发器的暂稳维持时间取决于。

22. 多谐振荡器的振荡周期为T=tw1+tw2，其中tw1为正脉冲宽度，tw2为负脉冲宽度，则占空比应为_______。

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 =。

时序逻辑电路例题及解析过程本文将介绍一些时序逻辑电路的例题及其解析过程。

时序逻辑电路是由组合逻辑电路和时序元件(如触发器、计数器)组成的电路，在实际电路设计中应用广泛。

本文将通过实例演示时序逻辑电路的设计流程及其应用。

例题1：设计一个2位二进制计数器，从00开始逐次计数，输出结果为BCD码。

解析：首先，我们需要确定计数器的位数，题目要求是2位，即最大计数值为3。

其次，我们需要使用BCD码输出，即用4位二进制码表示0-9的10个数字。

因此，我们需要将计数器的输出转换为BCD 码输出。

为了实现这个功能，我们可以使用4个较简单的D型触发器，每个触发器的输出分别连接到一个4-2编码器的输入端，最终输出经过一个BCD码转换器输出。

例题2：设计一个带复位功能的3位二进制计数器，从000开始逐次计数，复位后重新从000开始计数。

解析：这个题目需要我们实现计数器的复位功能。

为了实现这个功能，我们可以加入一个复位电路，当输入复位信号时，计数器的值重新从0开始计数。

我们可以使用3个D型触发器来实现计数器功能，同时加入一个AND门用于输入复位信号。

当复位信号为1时，AND门输出为1，触发器输入为0，计数器的值重新从0开始计数。

例题3：设计一个带计数使能和输出使能的3位二进制计数器，从000开始逐次计数，只有在计数使能和输出使能同时为1时，才允许计数器计数和输出结果。

解析：这个题目需要我们实现计数器的使能功能和输出使能功能。

只有在两个使能信号同时为1时，计数器才能计数和输出结果。

为了实现这个功能，我们需要加入一个计数使能电路和一个输出使能电路。

我们可以使用3个D型触发器来实现计数器功能，同时加入两个AND门，一个用于计数使能，一个用于输出使能。

当两个使能信号同时为1时，AND门输出为1，触发器可以计数和输出结果。

以上是时序逻辑电路例题及解析过程，希望对读者有所帮助。

时序逻辑电路的设计需要仔细考虑各种情况，以确保电路的正常工作。