2009数字[第八课 时序电路分析]

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第五章时序逻辑电路练习题及答案

［］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。

图

［解］

驱动方程：丿广心=2, 状态方程：Q；J00" +型0 =型㊉G：

厶=©=©, er = +Q-Q"=0 ㊉ er ；

人=G0，K、=Q、 QJ 电Q；Q：l

输出方程：Y = Q^

由状态方程可得状态转换表，如表所示；由状态转换表可得状态转换图，如图所示。 电路可以自启动。

表

00G er^r1 er1 Y 0；

Le;,+1

Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1

0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1

0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1

1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1

0 1 0

0 1 1

Q3Q2Q1 /Y

R

pi

(00 _» _(110)

Vo

/I J

图

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循百度文库•好好学习.天天向上

-2

[]试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。

>C1 il1D|y >ci p-1

CP 1 Q2

图

[解] _

驱动方程：D] = AQ2, D2 = AQ.Q 2

状态方程：ft"1 = , 0广=4議=4（0；'+0"）

由状态方程可得状态转换表，如表所示；由状态转换表町得 状态转换图，如图所示。

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=l,否则Y=0。

Q2Q1 A/Y 佗0

Y

0 0 0 0 1 0

0 0 1 1 0 0

0 1 0 1 1 0

0 1 1 0 0 1

1 0 0 1 1 1

1 1 1 1 0 0

1 2009~2010第二学期 电子实验课表 [模拟实验部分]（2009年12月）

节次 周一 周二 周三 周四 周五

第Ⅰ节

7：50～

9：25 测081 17⑧ 机电081 9①机电082 10①

过081 14① 计081 14⑧计082 15⑧

计083 17⑧

第Ⅱ节

9：35～

12：10 自082 9①自081 11②自082 12②

自083 13②计082 14④⑤自081 15⑧

自082 16⑧自083 17⑧ 应081 11① 应082 12①

应083 13①测082 17⑧ 机081 8① 机082 9①机081 10②

机082 11②机081 12③机082 13③

机081 14④机082 15④通081 17⑧ 通081 8① 通082 9①通081 10②

通082 11②通081 12④⑤

计081 13④⑤计083 14④⑤

电081 15⑧通082 17⑧ 热081 10①热082 11①

机电081 13② 机电082 14②

机电081 15④ 机电082 17④

第Ⅲ节

13：30～

15：00 自082 14④电081 15⑥

计083 16⑥自081 17⑥

电081 8① 计082 9① 测081 10②

过082 11①计081 12②电081 13④

自083 14④电082 15⑥自082 17⑥

测081 18⑥ 自081 8①测081 9①电081 10②

测082 11②计082 12②电082 13④

测081 14④通081 15⑥自083 17⑥ 通081 5③计081 6③电081 7③

计083 8③自081 10③

电082 10②计083 11②自081 12④

测082 14④通082 13④通082 15⑥

测082 17⑥

第Ⅳ节

15：00～

16：30 自082 14⑤电081 15⑦计083 16⑦自081 17⑦

1

第6章 时序逻辑电路

本章的主要知识点时序逻辑电路的基本知识、时序逻辑电路的分析和设计、关于自启动的修正问题、常用的中规模时序电路。

1. 参考学时

10学时（总学时32学时，课时为48课时可分配12学时）。

2. 教学目标（能力要求）

 掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法；

 掌握电路挂起的修正方法；

 掌握常用的中规模时序逻辑电路（计数器、寄存器）的外部特性及使用方法；

 掌握脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法；

 掌握中规模时序逻辑电路的分析和设计方法。

3. 教学重点

 同步时序逻辑电路的设计：包括设计中的原始状态图、状态表、状态化简、状态编码、确定激励函数和输出函数等；

 同步时序逻辑电路的自启动的分析：能根据设计好的电路分析电路是否存在自启动的问题，并学会修正它。

 脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法：了解和同步时序逻辑电路的分析和设计方法的差异性，并熟练掌握脉冲异步时序逻辑电路的分析和设计方法

 中规模时序逻辑电路的外部特性及使用方法：通过理论分析来学习常用中规模时序逻辑电路的外部特性及使用方法，通过具体实例来学习中规模时序逻辑电路的分析和设计方法

4. 教学难点

 原始状态图：学生开始不知道如何增加状态，什么时候增加状态

 自启动的修正：学生能分析出挂起，但是对于修正比较困难

 脉冲异步时序逻辑电路的分析：当脉冲异步时序逻辑电路的存储电路是没用统一时钟端的钟控触发器时，如何分步找到每个触发器的时钟的跳变时刻对学生来说是一大挑战

 计数器的使用方法：掌握置数法、清零法、级联法实现任意模的计数器 2

5. 教学主要内容

（1） 时序逻辑电路概述（15分钟）

（2） 小规模时序逻辑电路分析（120分钟）

➢ 小规模时序逻辑电路的分析方法和步骤

➢ 小规模同步时序逻辑电路的分析

➢ 小规模异步时序逻辑电路的分析

（3） 小规模时序逻辑电路设计（180分钟）

1 第八章 脉冲产生与整形

在时序电路中，常常需要用到不同幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信号。事实上，数字系统几乎离不开脉冲信号。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接产生或者利用已有信号变换得到。

本章主要讨论常用的脉冲产生和整形电路的结构、工作原理、性能分析等，常见的脉冲电路有：单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器。

第一节 基本知识、重点与难点

一、基本知识

（一）常用脉冲产生和整形电路

1. 施密特触发器

（1）电路特点

施密特触发器是常用的脉冲变换和脉冲整形电路。电路主要有两个特点：一是施密特触发器是电平型触发电路；二是施密特触发器电压传输特性具有回差特性，或称滞回特性。

输入信号在低电平上升过程中，电路输出状态发生转换时对应的输入电平称为正向阈值电压UT+，输入信号在高电平下降过程中，电路状态转换对应的输入电平称为负向阈值电压UT－，UT+与UT－的差值称为回差电压ΔUT。

（2）电路构成及参数

施密特触发器有多种构成方式，如：门电路构成、集成施密特触发器、555定时器构成。主要电路参数：正向阈值电压UT+、负向阈值电压UT－和回差电压ΔUT。

（3）电路应用

施密特触发器主要应用范围：波形变换、波形整形和幅度鉴别等。

2. 单稳态触发器

（1）电路特点

单稳态触发器特点如下：

① 单稳态触发器有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；

② 在外加触发信号的作用下，触发器可以从稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间，自动返回原稳态；

③ 暂稳态维持时间的长短取决于电路参数R和C。

（2）电路构成及参数

单稳态触发器有多种构成方式，如：门电路构成的积分型单稳态触发器、门电路构成的微分型单稳态触发器、集成单稳态触发器、555定时器构成的单稳态触发器等。主要电路参数：暂稳态的维持时间tw、恢复时间tre 、分辨时间td、输出脉冲幅度Um。

（3）电路应用

单稳态触发器主要应用范围：定时、延时、脉冲波形整形等。