《数字电路与系统设计》第6章习题答案

456(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 6.1 试分析下图所示电路。 &AZC1解：1）分析电路结构：略 2）求触发器激励函数：略 3)状态转移表：略 Cn4)逻辑功能：实现串行二进制加法运算。X1X2为被加数和加数，Q为低位来的进位，Qn+1表示向高位的进位。且电路每来一个CP，实现一次加法运算，即状态转换一次。 例如X1=110110，X2=110100， 则运算如下表所示：LSB?MSB CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 节拍脉冲CP 0 1 1 0 1 1 0 被加数 X1 0 0 1 0 1 1 0 加 数 X2 0 0 0 1 0 1 1 低位进位 Qn 0 0 1 0 1 1 0 高位进位Qn+1 0 1 0 1 0 1 1 本位和 Z 6.2 试作出101序列检测器得状态图，该同步电路由一根输入线X，一根输出线Z，对应与B输入序列的101的最后一个“1”，输出Z=1。其余情况下输出为“0”。 解：1）S0：起始状态，或收到101序列后重新开始检测。 S1：收到序列起始位“1”。 S2：收到序列前2位“10”。 S0 2） 41N1?&DX1&AXN2&1&JCPR1&K X/Z1/01/1X/ZS10/010101…0/0S00/01/01/1S10/01/011…100… AS2S2TitleSNizRueBD5S-aMhtFCiDl:e\\56

S01/1

X/Z1/0X/ZS10/010101…0/0S01/11/00/0S10/01/011…100…

S2

S26.3对下列原始状态表进行化简： (a)

N(t)S(t)0ABCACBDX1BADC00000Z(t)X10110

D 解：1）列隐含表： 2）进行关联比较

3）列最小化状态表为：

S(t)ab

(b) S（t） N(t)/Z(t)X=0a/0b/0X=1b/0a/1 N（t）/Z（t） A B C D E F G H 解：1）画隐含表： 2）进行关联比较： 3)列最小化状态表： S（t） a b e h X=0 B/0 E/0 D/0 G/0 A/0 E/1 C/0 G/1 X=1 H/0 C/1 F/0 A/1 H/0 B/1 F/0 D/1 N（t）/Z（t） X=0 b/0 e/0 a/0 e/1 X=1 h/0 a/1 h/0 b/1 6.4 试画出用MSI移存器74194构成8位串行?并行码的转换电路（用3片74194或2片

74194和一个D触发器）。

1234 解：1）用3片74194： DQ清0 QQQQ0123QQQQ45678QQQQQQQQQQQQ0123“012310123”“1“MMM000RCCRCR串行输MMM111CCPCPP774741DDDDDDSLSLSSRSRSRDDDDDDDDDDDD0123012301231C\P0\\Q′0Q′1Q′2Q′3Q′4Q′5Q′6Q′7Q′8M0M1下一操作清000000000011准备送数CP1↑D′00111111110准备右移CP2↑D′1D′0011111110准备右移CP3↑D′2D′1D′001111110准备右移CP4↑D′3D′2D′1D′00111110准备右移CP5↑D′4D′3D′2D′1D′0011110准备右移CP6↑D′5D′4D′3D′2D′1D′001110准备右移CP7↑D′6D′5D′4D′3D′2D′1D′00110准备右移CP8↑D′7D′6D′5D′4D′3D′2D′1D′0011准备送数 2）用2片74194和一个D触发器 Q0Q1Q2Q3Q4'''''Q5Q6Q7Q81234串行Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q311CDM01CRM0RDCC7(M1114CP7(M)1124RDSDDD0D1DSRS2D3DLDSR0D1D2D3DSC0P1 状态转移表同上。 6.5试画出74194构成8位并行?串行码的转换电路 123 ''''R输P9)LLCB1A4 启动&&BQQQQ5678''Q1'QQQ234'''Q0'串行QQQQQQQQ1012301231MM0R0CCR1DMM11CPCP(2)7417(14)19C1DDDDSLSSLRSRDDDDDDDD01230123CPD''DDD''7456DD''DD''0123 3状态转移表： Q0' Q1' Q2' Q3' Q4' Q5' Q6' Q7' Q8' M0 M1 A操 作 1 准备并入启动 ? ? ? ? ? ? ? ? 1 i Ttle0 D0' D1' D2' D3' D4' D5' D6' D7' 10 准备右移 CP1? NzRe1 0 D0' D1' D2' D3' SD4' D5' D6' 1i0 准备右移CP2? uB1 1 0 D0' D1' D2' D3' D4' D5' 10 准备右移 CP3? D1S0ah-tDl:e\\r1 1 1 0 D0' D1' FD2' CD3' D4' 1i0 CP4? 准备右移 41 1 1 1 5 0 D0' D1' D2' D3' 160 准备右移 CP5? 1 1 1 1 1 0 D0' D1' D2' 1 0 准备右移 CP6? 1 1 1 1 1 1 0 D0' D1' 1 0 准备右移 CP7? 1 1 1 1 1 1 1 0 D0' 1 1 准备并入 CP8? 6.6 试分析题图6.6电路，画出状态转移图并说明有无自启动性。 解：激励方程：略 状态方程：略

状态转移表： 3 Q2 Q1 序号 Q0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 10?111 偏离状态 1111?000 状态转移图 该电路具有自启动性。

6.7 图P6.7为同步加/减可逆二进制计数器，试分析该电路，作出X=0和X=1时的状态转

移表。

D 解：题6.7的状态转移表 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Q4 Q3 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 nnCQ2 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 nQ1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 nQ41 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 n+1 Q31 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 n+1 Q21 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 n+1 Q11 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 n+1 Z 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 B 6.8分析图6.8电路，画出其全状态转移图并说明能否自启动。 11J1JJQ1QQ23CCC1111K1KKCP 解： 状态转移图：

Q3Q2Q1000101011有效循环001110010偏离状态

111 100偏离态能够进入有效循环，因此该电路具有自启动性。 逻辑功能：该电路是一个M=5的异步计数器。

6.9用IKFF设计符合下列条件的同步计数器电路。

当X=0时为M=5的加法计数器，其状态为0，1，2，3，4。 当X=1时为M=5的减法计数器，其状态为7，6，5，4，3。 12解： 3=1QQ21SQSS31&1J1JJQQ1XCC111DR1&1K1KKQQ&RRC 6.10试改用D触发器实现第9题所述功能的电路。 解：略 6.11试用JKFF设计符合图6.11波形，并且具备自启动性的同步计数电路。 CP 0 1 2 3 4 5 Q1 Q2 Q3 解：略 C6.12 用四个DFF设计以下电路： （1）异步二进制加法计数器。 （2）在（1）的基础上用复“0”法构成M=12的异步加法计数器。 解：（1） C QQQQ43211D1D1DDCC1C111C （2）反馈状态为1100 Q4&QQQ3211D1D1DDBCC1C111RRRC 6.13 用四个DFF设计以下电路： （1）异步二进制减法计数器。 （2）在（1）的基础上用复“0”法构成M=13的异步计数器。 解： &QQ4QQ213D1D1DDCC1C111RRRRCA 34题6.13（2）电路图 256.14 用DFF和适当门电路实现图6.14的输出波形Z。 提示：先用DFF构成M=5的计数器，再用Q3、Q2、Q1和CP设计一个组合网络实现输出波形。 123 CP Z 000 001 010 011 100 解： 2345 CZ&1&CQQQ123D1DDC111RRRCB& 346.15 试用DFF和与非门实现图6.15“待设计电路”。要求发光二极管前53s亮，后2s暗，如此周期性重复。 解： QQQ321SSS1D1DD&输出CC111周P4 56 6.16 试写出图6.16中各电路的状态转移表。 &&TitlQQQQQQQQPQPQC3210CC3210CAeTCTCRR7471461SNiBzRueD1S4ah-t :FCiDle\\rCLDCLDCPDDDDDDDD32103210CDPPP（a） 5(b) 6Q0000000011解：（a） (b) CR=Q3Q1 LD=Q3Q1 Q3 Q2 Q1 Q0 3 Q2 Q1 Q0 000 0011 001 0100 010 0101 011 0110 100 0111 101 1000 110 1001 111 1010 000 001 C M=10 M=8 6.17 写出图6.17电路的状态转移表及模长M=? 1QQQQPQC3210CTC7R41LDCCPPDDDD3210A61 解：状态转移表： Q3 Q00100011011010D1111 M=8 1 223 Q1 Q0 00 11 00 211 00 11 00 11 2 3置3 置7 3置11 置15 D6.18 试分析图6.18能实现M=?的分频。 &QQQQQQQQPQPQC3210CC3210CCLDCLDCPDDDDDDD3210D3210(2()1)TCTCRR747146C 解：74161（1）的?Q3接至74161（2）的CP，两74161为异步级联，反馈状态为（4C）H=76，又利用异步清0端，所以M=76。 1QQQQPQC3210CTC7LDCDDDD3210P1010PC1&1R41解： 为了使其具有自启动性，将?Q3，?Q1接入与非门。 6.20 试用74161设计能按8421BCD译码显示的0~59计数的60分频电路。 解： BB &&QQQQQQQQPQPQC3210CC3210CLDCLDCDDDDPDDDD32103210TC(1R)TC(27R)417416 M=6 M=10 6.21 试用TFF实现符合下述编码表的电路。 Q3000001111解：略。 Q01111011126.22 试分析图6.22（a）（b）2个计数器的分频比为多少？ 解：M=M1×M2=63 6.23 试说明图6.23电路的模值为多少，并画出74160（Ⅰ）的Q0、Q1、Q2、Q3端，74160（Ⅱ）的Q0和?RD端的波形，至少画出一个周期。 341 Q0001100011P Q0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 25

解：M=15

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

(Ⅰ)Q0 (Ⅰ)Q1 (Ⅰ)Q2 (Ⅰ)Q3 (Ⅱ)Q0 ?RD

6.24 试写出图6.24中各电路的状态编码表及模长。

解：（1）异步清0，8421BCD码 （2）异步置9 5421BCD码 Q3 Q2 Q1 Q0 Q0 Q3 Q2 Q1 0000 M=5 0000 M=8 0001 0001 0010 0010 56560011 0011 0100 0100 1000 1001 1100 4 6.25 试用7490设计用8421BCD编码的模7计数器。（1）用R01、R02作反馈端；（2）用S91、

S92作反馈端。 解：（1） （2） DD&QQQQC32101QQQQCP32101PRRSS000991212CPRRSS000991212749C7490CPCP CC6.26 试用7490设计用5421BCD编码的模7计数器。（1）用R01、R02作反馈端；（2）用S91、

S92作反馈端。 解： （1） （2） CCPQQQQCCP03211QQQQC032117CPRRSS0C00991212RRSS00099121249074

6.27 写出图6.27分频电路的模长 B

解：M1=6，M2=8 电路的模长应为6和8的最小公倍数24，即M=24。 6.28 写出图6.28的模长及第一个状态和最后一个状态。 ATitleSNizRuemB解：M1=7，M2=8 D1S9ah-tM电路的模长应为7和8的最小公倍数56，即M=56。 FCiDl:e\\rW

4566.29 图6.29是串入、并入—串出8位移存器74165的逻辑符号。试用74165设计一个并行—串行转换电路，它连续不断地将并行输入的8位数据转换成串行输出，即当一组数据串行

输出完毕时，立即装入一组新的数据。所用器件不线，试设计出完整的电路。

解： LCRTPQ 6.30 电路如图6.30所示，试写出其编码表及模长并说明理由。 解： Q Q Q Q3210 0000 0001 T0010 0011 SN0100 B0101 D1FC0110 3450111 1000 M=10，因为反馈状态为1100，在8421BCD码中不会出现。所以模长仍为10。

DCQ3D74162Q1D0CPC1CLK串QS/ L7741CLKDSRDDDDDDDD01234567&dddddddd01234567PM H B6.31 现用信号为f1=100Hz的矩形波，试用两块7490将该信号变换成f0=2Hz的方波。 解： fo=&2QQQQCPQQQQC0321132101CPCCPRRSSCP0RRSS00991212000991212fi=(2)749(1)74 M1=5（8421BCD） M2=10（5421BCD） 6.32 试用一片7490和一个JKFF构成M=12的分频电路。并要求该电路的第一状态为0001。 A&QQQ321Q4Q0C1BCA CP 2 Z 1171QQQQCPS321011Q1JRRSS01K00991Q2112R23CP49C解： 6.33 在上题中，若要求其输出为8421BCD译码显示时，即计数状态为01，02，?，11，12编码。试再用一片7490和一个JKFF实现电路。 &QQ40QQQ321QQQQCPS032111Q1J49CCPRRSS01K00991Q2112R71解： 6.34 试用一片7490和一片八选一数据选择器74151实现图6.14输出波形Z。 3142345 6 E A0 A1 A2 D0D D1Z74 Y D2V Dc3 D4 D5D6D7QQQQC3210117P49CPRRSS000991212CP解： 6.35 用DFF设计移位型序列信号发生器，要求产生的序列信号为 解： （1）电路图为： CQ0QQ21Q3SSSS11D1DDZDQ3CCC1111C （2） Ti SNiB&&&45BD3FCi6&QQQQ4Q3210ZSSSS1D1D1DDDCCC1C11114R235C 342解： 5=1QQQ321SSS11DDDCC111CP ATiSNBRi

6.37 试用JKFF设计循环长度M=12的序列信号发生器。

解：该题要求设计一个已知序列长度的序列信号发生器，可以用修改最长线性序列的方12法得到 3Q4Q3Q3Q4Q2&=11QQQQ1Q4&321DQQQQ4Q321SSSS1D1DDZDCCC1111C 6.38 分析图6.28电路，试写出其编码表及模长。 C 解：状态编码表为：(其中Q0?为第二个74194的Q0) 序号 Q0 Q1 Q2 Q3000启动 010001 11002 11103 11114 11115 01116 00117 00018 00009 因此M=10。 Q0' 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 Z 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 6.39试写出图6.39的74194输出端的编码表及数据选择器输出端F处的序列信号。 B

6.40 写出图6.40中74161输出端的状态编码表及74151输出端产生的序列信号。 6.41 试写出图P6.41中74194输出端Q0处的序列信号。

6.42 用74194设计序列信号发生器产生序列信号：

解：（1） （2）

题6.42（2）电路图

解：

题6.43电路图

6.44试用74161、74151及若干与非门设计一电路同时输出两个不同的序列信号：

解：

题6.44电路图

6.45 设计一个小汽车尾灯控制电路。小汽车左、右两侧各有3个尾灯，要求：

（1）左转弯时，在左转弯开关控制，左侧3个灯按题图P6.45所示周期性地亮与灭； （2）右转弯时，在右转弯开关控制，左侧3个灯按题图P6.45所示周期性地亮与灭； （3）左、右两个开关都作用时，两侧的灯做同样的周期地亮与灭；

（4）在制动开关（制动器）作用时，6个尾灯同时亮。若在转弯情况下制动，则3个转向尾灯正常动作，另一侧3个尾灯则均亮。

图P6.45

解：电路图如下：

题6.45电路图

6.46 已知由T213构成的电路如图P6.46所示，试作出QA，QB，QC，QD，QCC的波形。

解：

题6.46波形图

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