时序逻辑电路习题解答解读

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。

1习题 5时序逻辑电路分析与设计数字电子技术[题 5.1] 分析图题 5.1所示电路的逻辑功能。

并画出电路在输入端 X 收到序列为 10110100时的时序图。

解:首先从电路图写出它的驱动方程:1221212(D X Q D X Q Q X Q Q ⎧=⎪⎨==+⎪⎩将上式代入 D 触发器的特性方程后得到电路的状态方程:1121212(n n Q X Q Q X Q Q ++⎧=⎪⎨=+⎪⎩电路的输出方程为:12Y X Q Q =根据状态方程和输出方程画出的状态转换图如下图示:所以,电路的功能是可重叠 111序列检测器。

当 X 收到 10110100时的时序图是:X/YC PX Q1 Q22[题 5.2] 分析图题 5.2所示电路的逻辑功能。

并画出电路在连续的时钟脉冲作用下的时序图。

解:首先从电路图写出它的驱动方程:1121112J Q Q K J Q Q ⎧=+⎪⎨==+⎪⎩ 2122212J Q Q K J Q Q =+⎧⎨==+⎩将上式代入 D 触发器的特性方程后得到电路的状态方程:1111111212222212n n Q J Q K Q Q Q Q J Q K Q Q Q ++⎧=+=⎪⎨=+=⎪⎩电路的输出方程为:12Y Q Q =根据状态方程和输出方程画出的状态转换图如下图示:图题 5.1 图题 5.2C P Q1 Q2 Z3所以,电路的功能是模 3记数器。

[题 5.3] 试画出“ 1011” 不可重叠序列检测器的原始状态图和原始状态表。

当输入信号 X 依序收到 1011时,输出 Z 为 1,否则 Z 为 0。

例如:当 X =0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0, 则 Z =0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0。

解:原始状态图如下所示:[题 5.4] 试画出“ 1001” 可重叠序列检测器的原始状态图和原始状态表。

该电路在输入端 X 依序收到 1001时,输出 Z 为 1。

《时序逻辑电路》练习题及答案[6.1]分析图P6-1时序电路的逻辑功能，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，说明电路能否自启动。

图P6-1[解]驱动方程：311QKJ==，状态方程：nnnnnnn QQQQQQQ13131311⊕=+=+；122QKJ==，nnnnnnn QQQQQQQ12212112⊕=+=+；33213QKQQJ==，，nnnn QQQQ12313=+；输出方程：3QY=由状态方程可得状态转换表，如表6-1所示；由状态转换表可得状态转换图，如图A6-1所示。

电路可以自启动。

表6-1nnn QQQ123YQQQ nnn111213+++nnn QQQ123YQQQ nnn111213+++00000 101001 1001001000110100010010 111011 1000 1011 1010 1001 1图A6-1电路的逻辑功能：是一个五进制计数器，计数顺序是从0到4循环。

[6.2]试分析图P6-2时序电路的逻辑功能,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。

A为输入逻辑变量。

图P6-2[解]驱动方程：21QAD=，212QQAD=状态方程：nn QAQ211=+，)(122112nnnnn QQAQQAQ+==+输出方程：21QQAY=表6-2由状态方程可得状态转换表，如表6-2所示；由状态转换表可得状态转换图，如图A6-2所示。

电路的逻辑功能是：判断A是否连续输入四个和四个以上“1”信号，是则Y=1，否则Y=0。

图A6-2[6.3]试分析图P6-3时序电路的逻辑功能，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，检查电路能否自启动。

图P6-3[解]321QQJ=，11=K；12QJ=，312QQK=；23213QKQQJ==，=+11nQ32QQ·1Q；2112QQQ n=++231QQQ；3232113QQQQQQ n+=+Y = 32QQ电路的状态转换图如图A6-3所示，电路能够自启动。

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。

(9-1)第九章习题参考答案9-1对应于图9-1a 逻辑图，若输入波形如图 9-54所示，试分别画出原态为 0和原态为1对应时刻得Q 和Q 波形。

图9-54题9-1图解得到的波形如题9-1解图所示。

9-2逻辑图如图9-55所示，试分析它们的逻辑功能，分别画出逻辑符号，列出逻辑 真值表，说明它们是什么类型的触发器。

解对于（a ）：由图可写出该触发器的输出与输入的逻辑关系式为：Q= R DQ原态为原态为232a )b)图9-55题9-2图下面按输入的不同组合，分析该触发器的逻辑功能。

⑴ R D = 1、S D = 0若触发器原状态为 0,由式(9-1)可得Q = 0、Q = 1;若触发器原状态为I ，由式(9-1) 同样可得Q = 0、Q = 1。

即不论触发器原状态如何，只要 R D = 1、S D = 0,触发器将置 成0态。

(2)R D =0、S D = I用同样分析可得知，无论触发器原状态是什么，新状态总为： Q = 1、Q = 0,即触发器被置成1态。

(3)R D= S D = 0按类似分析可知，触发器将保持原状态不变。

(4)R D = S D = 1两个“与非”门的输出端 Q 和Q 全为0，这破坏了触发器的逻辑关系，在两个输入 信号同时消失后，由于“或非”门延迟时间不可能完全相等，故不能确定触发器处于何 种状态。

因此这种情况是不允许出现的。

逻辑真值表如表 9-1所示，这是一类用或非门实现的基本 RS 触发器，逻辑符号如题 9-2(a )的逻辑符号所示。

对于(b ):此图与(a )图相比，只是多加了一个时钟脉冲信号，所以该逻辑电路在CP=1时的功能与(a )相同，真值表与表 9-1相同；而在CP = 0时相当于(玄)中(3)的 情况，触发器保持原状态不变。

逻辑符号见题 9-2 ( b )逻辑符号。

这是一类同步 RS 触发器。

RDS DQ 1 0 0 0 1 1 00 不变 11不定表9-1题9-2 (a )真值表SCP RJ233题9-3解图9-3同步RS 触发器的原状态为 1 出对应的Q 和Q 波形。

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图解：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图解：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：如题9.3图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路225题9.3图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：如题9.4图所示红色为其输出波形。

题9.4图9.5 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？解：如题9.5图所示红色为其输出波形。

第9章时序逻辑电路226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图解：第9章时序逻辑电路2279.7 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=⋅⋅⋅=⋅+⋅解：由图得D Q F J Q Q F J QJ K Q n D Q n+10 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0此电路为D触发器和与非门组成的上升沿触发的JK触发器。

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图解：第9章时序逻辑电路2289.9 试用4个D触发器组成一个四位右移移位寄存器。

第九章习题参考答案9-1 对应于图9-1a 逻辑图，若输入波形如图9-54所示，试分别画出原态为0和原态为1对应时刻得Q 和Q 波形。

图9-54 题9-1图解 得到的波形如题9-1解图所示。

9-2 逻辑图如图9-55所示，试分析它们的逻辑功能，分别画出逻辑符号，列出逻辑真值表，说明它们是什么类型的触发器。

解 对于（a ）：由图可写出该触发器的输出与输入的逻辑关系式为：⎪⎩⎪⎨⎧+=+=QS Q QR Q D D （9-1） 原态为0：原态为1： 题9-1解图a ） b)图9-55 题9-2图下面按输入的不同组合，分析该触发器的逻辑功能。

(1) D R ＝1、D S ＝0若触发器原状态为0，由式(9-1)可得Q ＝0、Q ＝1；若触发器原状态为l ，由式(9-1)同样可得Q ＝0、Q ＝1。

即不论触发器原状态如何，只要D R ＝1、D S ＝0，触发器将置成0态。

(2) D R =0、D S ＝l用同样分析可得知，无论触发器原状态是什么，新状态总为：Q ＝1、Q ＝0，即触 发器被置成1态。

(3) D R =D S ＝0按类似分析可知，触发器将保持原状态不变。

(4) D R ＝D S ＝1两个“与非”门的输出端Q 和Q 全为0，这破坏了触发器的逻辑关系，在两个输入 信号同时消失后，由于“或非”门延迟时间不可能完全相等，故不能确定触发器处于何种状态。

因此这种情况是不允许出现的。

逻辑真值表如表9-1所示，这是一类用或非门实现的基本RS 触发器，逻辑符号如题9-2（a ）的逻辑符号所示。

对于（b ）：此图与（a ）图相比，只是多加了一个时钟脉冲信号，所以该逻辑电路在CP ＝1时的功能与（a ）相同，真值表与表9-1相同；而在CP ＝0时相当于（a ）中（3）的情况，触发器保持原状态不变。

逻辑符号见题9-2（b ）逻辑符号。

这是一类同步RS 触发器。

D RD SQ 1 0 0 0 1 1 0不变表9-1 题9-2（a ）真值表1 1不定9-3 同步RS触发器的原状态为1，R、S和CP端的输入波形如图9-56所示，试画出对应的Q和Q波形。

自我测验题1．图T4.1所示为由或非门构成的基本SR锁存器，输入S、R的约束条件是。

A．SR=0B．SR=1C．S+R=0D．S+R=1QG22QRS图T4.1图T4.22．图T4.2所示为由与非门组成的基本SR锁存器，为使锁存器处于“置1”状态，其RS⋅应为。

A．RS⋅=．RS⋅=10D．RS⋅=113．SR锁存器电路如图T4.3所示，已知X、Y波形，判断Q的波形应为A、B、C、D 中的。

假定锁存器的初始状态为0。

XYXYABCD不定不定（a）(b)图T4.34．有一T触发器，在T=1时，加上时钟脉冲，则触发器。

A．保持原态B．置0C．置1D．翻转5．假设JK触发器的现态Q n=0，要求Q n+1=0，则应使。

A．J=×，K=0B．J=0，K=×C．J=1，K=×D．J=K=16．电路如图T4.6所示。

实现AQQ nn+=+1的电路是。

A AA AA ．B ．C ．D ．图T4.67．电路如图T4.7所示。

实现n n Q Q =+1的电路是 。

CPCPCPA ．B ．C ．D ．图T4.78．电路如图T4.8所示。

输出端Q 所得波形的频率为CP 信号二分频的电路为。

1A ．B ．C ．D ．图T4.89．将D 触发器改造成TTQ图T4.9A ．或非门B ．与非门C ．异或门D ．同或门 10．触发器异步输入端的作用是。

A ．清0B ．置1C ．接收时钟脉冲D ．清0或置1 11．米里型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12．摩尔型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13．用n只触发器组成计数器，其最大计数模为。

A．n B．2n C．n2D．2 n14．一个5位的二进制加计数器，由00000状态开始，经过75个时钟脉冲后，此计数器的状态为：A．01011B．01100C．01010D．00111图T4.1516．电路如图T4.16所示，假设电路中各触发器的当前状态Q2Q1Q0为100，请问在时钟作用下，触发器下一状态Q2 Q1 Q0为。

5-1 分析图所示时序电路的逻辑功能，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和时序图。

CLKZ图 题 5-1图解：从给定的电路图写出驱动方程为：00121021()n n nn n D Q Q Q D Q D Q ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩将驱动方程代入D 触发器的特征方程D Qn =+1，得到状态方程为：10012110121()n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q +++⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩由电路图可知，输出方程为2nZ Q =根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-1(a ）所示，时序图如图题解5-1(b ）所示。

题解5-1(a ）状态转换图1Q 2/Q ZQ题解5-1(b ）时序图综上分析可知，该电路是一个四进制计数器。

5-2 分析图所示电路的逻辑功能，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。

A 为输入变量。

YA图 题 5-2图解：首先从电路图写出驱动方程为：()0110101()n n n n nD AQ D A Q Q A Q Q ⎧=⎪⎨==+⎪⎩将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程()101110101()n n n n n n nQ AQ Q A Q Q A Q Q ++⎧=⎪⎨==+⎪⎩电路的输出方程为：01n nY AQ Q =根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-2所示YA题解5-2 状态转换图综上分析可知该电路的逻辑功能为：当输入为0时，无论电路初态为何，次态均为状态“00”，即均复位；当输入为1时，无论电路初态为何，在若干CLK 的作用下，电路最终回到状态“10”。

5-3 已知同步时序电路如图(a)所示，其输入波形如图 (b)所示。

试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和时序图，并说明该电路的功能。

X(a) 电路图1234CLK5678X(b)输入波形 图 题 5-3图解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为：00101100011011011, ,n n n n n n n n n nJ X K X J XQ K XQ X Q XQ XQ XQ Q XQ XQ XQ Y XQ ++⎧==⎪⎨==⎪⎩⎧=+=⎪⎨⎪=+=+⎩= 根据状态方程和输出方程，可分别做出1110,n n Q Q ++和Y 的卡诺图，如表5-1所示。

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下面以一个简单的时序逻辑电路例题来进行解析：题目：设计一个时序逻辑电路，该电路具有两个输入信号A和B，一个输出信号Y。

当输入信号A的值为1持续1个时钟周期，并且在此期间B的值为0时，输出信号Y才为1，否则输出信号Y为0。

解析过程如下：1.首先，我们了解到输入信号A需要保持1个时钟周期，因此需要一个时钟信号作为输入。

2.我们需要一个计数器来计算时钟的周期数。

假设我们使用一个4位计数器，可以计数0到153.由于题目要求输入信号A的值需为1持续1个时钟周期，因此我们可以使用计数器的其中一位（假设为最高位）作为输入A。

当最高位为1时，表示1个时钟周期已经过去。

4.同时，我们需要判断输入信号B的值是否为0。

我们可以使用一个2输入与门来实现。

将A和B连接到与门的输入端，当A为1且B为0时，与门的输出为15.最后，我们需要将与门的输出作为输出信号Y。

如果与门的输出为1，则表示满足题目要求，Y为1；否则Y为0。

综上所述，这个时序逻辑电路可以由一个时钟信号、一个计数器、一个输入与门和一个输出门组成。

值得注意的是，以上只是一个简单的例题，实际设计中可能还需要考虑到多个输入信号的组合和时序要求的复杂度。

此外，时序逻辑电路中的存储器也可以根据需要进行选择和设计。

总结起来，时序逻辑电路是一种根据时序要求对输入信号进行处理和存储的电路。

在实际设计中，需要根据具体要求选择合适的计数器、逻辑门和存储器等组件来完成设计。

通过理解电路的工作原理和特点，我们可以更好地进行时序逻辑电路的设计和应用。

5-1分析图所示时序电路的逻辑功能，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和时序图。

解：从给定的电路图写出驱动方程为:D o (Q 0Q i n)e Q 2D i Q 01D 2 Q i nQ 01 1(Q 0Q n)eQ ；Q i n 1Q 0Q 21Q ；由电路图可知，输出方程为Z Q ；CLK将驱动方程代入D 触发器的特征方程Q n 1D ，得到状态方程为:5-1(a )所示，时序图如图题解Z图题5-1图根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解题解5-1(a )状态转换图综上分析可知，该电路是一个四进制计数器。

5-2分析图所示电路的逻辑功能，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。

A 为输入变量。

解：首先从电路图写出驱动方程为：D o A& D i A Qg ：A （Q ： Q i n）将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程Q 0 1AQ ：Q ：1 AQ 0Q ：A （Q nQ ：）电路的输出方程为：CLKQ i12345——-A1 11 t----------- 1------------ 1|| 1 » 1 1 1----------- 1 ---------- 1 --------------►CLK0 Q 2/Z 仝题解5-1（b ）时序图0 Q o 胃AY图题5-2图丫AQoQ；根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-2 所示综上分析可知该电路的逻辑功能为：当输入为0时，无论电路初态为何，次态均为状态" 00”，即均复位；当输入为1时，无论电路初态为何，在若干CLK 的作用下，电路最终回到状态“10”。

5-3已知同步时序电路如图（a ）所示，其输入波形如图 （b ）所示。

试写出电路的驱动方 程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图和时序图，并说明该电路的功能。

CLK 1 2345678（b ）输入波形 图题5-3图解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为:J 。

第十三章时序逻辑电路习题及答案一、填空题1、数字逻辑电路常分为组合逻辑电路和两种类型。

2、时序逻辑电路是指任何时刻电路的稳定输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且与有关。

3、时序逻辑电路由两大部分组成。

4、时序逻辑电路按状态转换来分，可分为两大类。

5、时序逻辑电路按输出的依从关系来分，可分为两种类型。

6、同步时序电路有两种分析方法，一种是另一种是。

7、同步时序电路的设计过程，实为同步时序电路分析过程的过程。

8、计数器种类繁多，若按计数脉冲的输入方式不同，可分两大类。

9、按计数器进制不同，可将计数器分为。

10、按计数器增减情况不同，可将计数器分。

11、二进制计数器是逢二进一的，如果把n个触发器按一定的方式链接起来，可枸成。

12、一个十进制加法计数器需要由 J-K触发器组成。

13、三个二进制计数器累计脉冲个数为；四个二进制计数器累计脉冲个数为。

14、寄存器可暂存各种数据和信息，从功能分类，通常将寄存器分为。

15、数码输入寄存器的方式有；从寄存器输出数码的方式有。

16、异步时序逻辑电路可分为和。

17、移位寄存器中，数码逐位输入的方式称为。

18、计数器可以从三个方面进行分类：按__ _ _方式，按_________________方式，按______________方式。

19、三位二进制加法计数器最多能累计__个脉冲。

若要记录12个脉冲需要___个触发器。

20、一个四位二进制异步加法计数器，若输入的频率为6400H Z，在3200个计数脉冲到来后，并行输出的频率分别为______H Z，_____ H Z，____ H Z，_____ H Z。

一个四位二进制加法计数器起始状态为1001，当最低位接收到4个脉冲时，各触发器的输出状态是：Q0为__；Q1为__；Q2为__；Q3为__。

21、时序逻辑电路的特点是：任意时刻的输出不仅取决于______________，而且与电路的______有关。

22、寄存器一般都是借助有________功能的触发器组合起来构成的，一个触发器存储____二进制信号，寄存N位二进制数码，就需要__个触发器。

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。

解：分析习题4.3图（a ）所示的锁存器逻辑图，当锁存命令CP =1，输入信号D 被封锁，锁存器的输出状态保持不变；当锁存命令CP =0，锁存器输出D Q =，Q=D ；当锁存命令CP 出现上升沿，输入信号D 被封锁。

根据上述分析，画出锁存器输出Q 及Q 的波形如习题4.3图（c ）所示。

习题4.4 习题图4.4是作用于某主从JK 触发器CP 、J 、K 、R D 及S D 端的信号波形图，试绘出Q 端的波形图。

解：主从JK 触发器的R D 、S D 端为异步清零和复位端，且为低有效。

只有当1==D D S R 时，在CP 下降沿的作用下，J 、K 决定输出Q 状态的变化。

Q 端的波形如习题4.4图所示。

习题4.5 习题4.5图（a ）是由一个主从JK 触发器及三个非门构成的“冲息电路”， 习题4.5图（b ）是时钟CP 的波形，假定触发器及各个门的平均延迟时间都是10ns ，试绘出输出F 的波形。

解：由习题4.5图（a ）所示的电路连接可知：1D ===K J S ，F R =D 。

当1D =R 时，在CP 下降沿的作用下，且经过10 ns ，状态Q 发生翻转，再经过30ns ，F 发生状态的改变，Q F =。

0D =R 时，经过10ns ，状态Q =0。

根据上述对电路功能的分析，得到Q 和F 的波形如习题4.5图（c ）所示。

习题4.6 习题4.6图（a ）是一个1检出电路，图（b ）是CP 及J 端的输入波形图，试绘出R D 端及Q 端的波形图（注：触发器是主从触发器，分析时序逻辑图时，要注意CP =1时主触发器的存储作用）。

解：分析习题4.6图（a ）的电路连接：Q CP R K S ⋅===D D ,0,1；分段分析习题习题4.6图（a ）（b ）CP J（c ）CP JQR D（a ）（b ） 100nsCP习题4.5图10ns100nsCPQF（c ）F 10ns30ns30ns4.6图（b ）所示CP 及J 端信号波形。

第6章_时序逻辑电路课后答案第六章时序逻辑电路【题】分析图时序电路的逻辑功能，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，说明电路能否⾃启动。

Y图P6.3【解】驱动⽅程: 11323131233J =K =Q J =K =Q J =Q Q ;K =Q ??输出⽅程:3YQ =将驱动⽅程带⼊JK 触发器的特性⽅程后得到状态⽅程为:n+11313131n 12121221n+13321Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +?=+=?=+=⊕??=? 电路能⾃启动。

状态转换图如图【题】分析图时序电路的逻辑功能，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。

A 为输⼊逻辑变量。

图A6.3Y图P6.5【解】驱动⽅程: 1221212()D AQ D AQ Q A Q Q ?=??==+??输出⽅程: 21Y AQ Q =将驱动⽅程带⼊JK 触发器的特性⽅程后得到状态⽅程为:n+112n+1212()Q AQQ A Q Q ?=??=+?? 电路的状态转换图如图1图A6.5【题】分析图时序电路的逻辑功能，画出电路的状态转换图，检查电路能否⾃启动，说明电路能否⾃启动。

说明电路实现的功能。

A 为输⼊变量。

AY图P6.6【解】驱动⽅程: 112211J K J K A Q ==??==⊕?输出⽅程: 1212Y AQ Q AQ Q =+将驱动⽅程带⼊JK 触发器的特性⽅程后得到状态⽅程为:n+111n+1212Q Q Q A Q Q ?=??=⊕⊕?? 电路状态转换图如图。

A ＝0时作⼆进制加法计数，A ＝1时作⼆进制减法计数。

01图A6.6【题】分析图时序电路的逻辑功能，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，说明电路能否⾃启动。

Y图P6.7【解】驱动⽅程: 001023102032013012301;;;J K J Q Q Q K Q J Q Q K Q Q J Q Q Q K Q==??=?=??==??==? 输出⽅程: 0123Y Q Q Q Q =将驱动⽅程带⼊JK 触发器的特性⽅程后得到状态⽅程为:*00*1012301*2023012*3012303()Q ()Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q==++=++=+ 设初态Q 1Q 3Q 2Q 1 Q 0=0000，由状态⽅程可得：状态转换图如图。