数字逻辑与数字系统练习题

http://course.cug.edu.cn/cugFirst/fig_logic/exercise/xiti/T3???3.htm

1 由或非门构成的触发器电路如图3．25所示，请写出触发器输出Q的次态方程。图中 已给出输入信号a、b、c的波形。设触发器的初始状态为1，画出输出口的波形。

图3．25

[答案]

a b c Qn+1 0 0 0 Qn 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 φ 1 1 0 φ 1 1 1 φ ◆2 按钮开关在转换地时候，由于簧片地颤动，使信号也出现抖动，因此实际使用时往往要 加上防抖动电路。RS触发器时常用的电路之一，其连接如图3.26(b）所示。请说明其 工作原理。输入信号o、6、c的波形。设触发器的初始状态为1，画出输出口的波形。

图3．26

◆3 已知JK信号如图3．27(a)所示，请分别画出主从JK触发器和负边沿JK触发器的输出 波形。设触发器初始状态为0。

图3．27

◆4 在数字设备中常需要一种所谓单脉冲发生器的装置。用一个按钮来控制脉冲的产生， 每按一次按钮就输出一个宽度一定的脉冲。图3．28就是一种单脉冲发生器。按钮Si 每按下一次(不论时间长短)，就在Q1输出一个脉冲。根据给定的Ui和Ji的波形，画 出Q1和Q2的波形。

[答案]

[答案]

图3．28

◆5 写出图3．29中各个触发器的次态方程，并按照所给的CP信号，画出各个触发器的输 出波形(设初始态为0)。

[答案]

图3．29

◆6 带有与或输入门电路的JK触发器的逻辑示意如图3．30所示，图中标明了外加输入信 号的连接。请写出图中触发器的次态方程，并根据所给的输入波形，画出输出波形。

图3．30

◆7 图3．31(a)是一种两拍工作寄存器的逻辑图，即每次在存人数据之前必须先加人置0 信号，然后“接收”信号有效，数据存人寄存器。(1)若不按两拍工作方式来工作，即置 0信号始终无效，则当输人数据为D2D1D0=000--001---010时，输出数据Q2Q1Q0将 如何变化?(2)为使电路正常工作，置0信号和接收信号应如何配合?画出这两种信 号的正确时间关系。(3)若采用单拍方式工作，请提出一种改进方案。

[答案]

[答案]

图3．31

[答案]

图3．31

◆8 分析图3．32(a)所示同步计数电路，作出状态转移表和状态图。计数器是几进制计数 器?能否自启动?并画出在时钟作用下的各触发器输出波形。

图3．32

Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 ◆9 图3．33(a)所示为序列信号发生器逻辑图，作出状态转移表和状态图，确定其输出序列。

图3．33

Q3n Q2n Q1n D1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 [答案]

[答案]

1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 ◆10 图3．34(a)是一种序列信号发生器电路，它由一个计数器和一个四选一数据选择器构 成。分析计数器的工作原理，确定其模值和状态转换关系；确定在计数器输出控制 下，数据选择器的输出序列。

图3．34(a) PS NS Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 Q3n Q2n Q1n Y 0 0 0 0 Y=D0=Q3n 0 0 1 1 Y=D1=Q3n 0 1 0 0 Y=D2 0 1 1 1 Y=D3 1 0 0 1 Y=D0 1 0 1 0 Y=D1 ◆11 分析图3．35(a)所示的同步时序电路，作出状态转移表和状态图，说明这个电路能对 何种输入序列进行检测。

图3．35

Q1nQ2n 0 1 0 0 00/0 10/0 [答案]

[答案]

0 1 1 1 1 0 00/1 00/1 00/0 11/0 11/0 11/0 ◆12 分析图3．36(a)所示的同步时序电路，作出状态转移表和状态图，说明它是摩尔型电 路还是米里型电路。当X＝1和x＝0时，电路分别完成什么功能?

图3．36

______n Z=Q1nQ2 Q1n Q2n X=0 X=1 Z 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 ◆13 分析图3．37(a)所示的同步时序电路，作出状态转移表和状态图。当输入序列x为 01011010时，画出相应的输出序列(设初始状态为000)。

图3．37

Q1n+1=T1Q1n+T1Q1n=XQ1n+XQ1n Q 2n+1=Q 1nQ_______

2n+Q1nQ

2n Q3n+1=XQ1nQ2nQ3n+XQQ1nQ2nQZ=Q2n 1n3n PS NS Q3n Q2n Q1n X=0 X=1 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 [答案]

[答案]

1 1 1 1

1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 3.3 设计题

◆1 采用JK触发器设计具有自启动特性的同步五进制计数器。已知状态转移过程的编码 是110→011→100→001→100→110，请画出计数器的逻辑图。 Q2n+1=Q2n+Q0nQ2n

Q1n+1=Q0nQ2nQ1n+Q1nQ2n [答案]

Q0n+1=Q0n+Q2nQ1nQ0n

_________

JK,J2=1, 2=Q0

n

1=Q0n

Q2n

,K1=Q2n

J0=1,K0= Q 2nQ2

n

图3．38(A) 图3．38(b)

◆2 用D触发器设计按循环码规律工作的六进制同步计数器。其编码为 000→001→011→111→101→100→000

____

D2=Q2n+1=Q1n+Q2nQ0n=Q0n(Q1n+Q2n) =Q0nQ1nQ2n

D

1=Q1n+1=Q2nQ1n ____

D0=Q0n+1=Q2n+nQ1n= Q2nQ1 PS NS Q2n Q1n Q0n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 [答案]

图3．39

◆3 用JK触发器设计具有以下特点的计数器：

(1)计数器具有两个控制输入C1和C2，C1用以控制计数器的模数，C2用以控制计数 器的增减；

(2)若C1=0，计数器的M=3；如果C1=1，则计数器为M=4；

(3)若C1=0，则为加法计数；若C2=1，则为减法计数。画出计数器逻辑图。

[答案]

图3．40

◆4 利用D触发器构成的移位寄存器和门电路，设计产生图3．41(a)所示的脉冲序列信号 发生器。

图3．41

_____ _____

D0=Q2nQ1n+Q2nQ0n= Q2nQ1nQ2nQ0n Q2 Q1 Q0 D0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 ◆5 利用移位寄存器构成的序列信号发生器产生序列0100101。 (1)需要几个触发器? (2)作出状态转移表。

移位寄存器状态 状态转移真值表 3位 4位 5位 6位 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 D0 010 0100 01001 010010 0 1 0 0 1 0 1 100 1001 10010 100101 1 0 0 1 0 1 0 001 0010 00101 001010 0 0 1 0 1 0 1 [答案]

[答案]

010 0101 01010 010101 0 1 0 1 0 1 0 101 1010 10101 101010 1 0 1 0 1 0 0 010 0101 01010 010100 0 1 0 1 0 0 1 101 1010 10100 101001 1 0 1 0 0 1 0 ◆6 采用D触发器及异或门构成的计数型序列信号发生器来产生0110011序列信号。画 出相应的逻辑图。

_____ _____

D2＝Q2n+1=Q1nQ2n= Q2nQ1n·Q0nQ1n

[答案]

_____ _____

D1=Q1n+1=Q0nQ1n+Q2nQ0nQ1n= Q2nQ1n·Q1nQ0n·Q1nQ0n

_____

D0=Q0n+1=(Q2n+Q1n)Q0n= Q2nQ1n·Q0n 状态转移真值表 输出序列真值表 Q2n Q1n Q0n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 Q2 Q1 Q0 F 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 图3．42

◆7 采用D触发器及同或门构成的计数型序列信号发生器来产生如图3．41(a)所示的 101001序列信号。画出相应的逻辑图。

状态转移表 输出序列真值表 Q2n Q1n Q0n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 Q2 Q1 Q0 F 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 [答案]

图3．43

◆8 采用图3．44(a)所示的电路来构成五路脉冲分配器，为此需要具体设计其中的译码电 路。用与门电路及741S138译码器来构成这个译码器。

(a)

(b) 图3．44

PS NS Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 [答案]

1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 ◆9 741390异步十进制计数器除了作为二、五、十进制计数器外，可以在不加门电路的情 况下构成从2—10的各种模值的计数器，而且有多种方案。

若构成模值为6，7的各种计数器时，采用复0方案，如何连接才能实现?画出相应的 连接图。

[答案]

图3．45(a) 图3．45(b)

◆10 条件同9题，采用复9方案，请画出相应的连接图。

图3．46(a) 图3．46(b)

◆11 异步中规模计数器741392的示意图和符号如图3．47(a)所示。其内部有一个模2计 数器和一个模6计数器(从000----101)，有两个置0端，当R01=R02=1时， DCBA=0000。

(1)采用该计数器连接成M=5的计数器，画出连接图。

(2)采用该计数器连接成M=11的计数器，使用尽可能少的外接门电路，画出连接图。

图3．47

[答案]

[答案]

图3．47

◆12 74U561是一种功能较为齐全的同步计数器。其内部是四位二进制计数器。功能表 如下所示(QD为高位输出)。其中丽为输出控制端，OOC是与时钟同步的进位输出。 (1)说明这个计数器的清零和预置有几种方式。

(2)若要用这个计数器来构成十进制计数器，有几种连接方式?画出连接图。

OC SLOAD ALOAD SCLR ACLR CP D C B A QD DC QB QA 1 0 0 0 0 0 X 0 X X X 1 X 1 0 X X 1 X 1 1 0 X 1 X 1 1 1 0 1 X X X X X 高 阻 ↑ d c b a d c b a X d c b a d c b a ↑ X X X X 0 0 0 0 X X X X X 0 0 0 0 ↑ X X X X 加法计数 [答案]

（a）预置法

（b）复位法

图3．48

◆13 图3．49是一种中规模计数器的连接方式，改变预置值，也能改变级联计数器的模值。 (1)说明图3．49所示是几进制计数器，说明理由。

(2)若要两个计数器级联后的M二55，预置值应如何确定?

图3．49

◆14 用一片同步计数器741S169和一片八选一数据选择器，设计一个输出序列为 01001100010111的序列信号发生器，画出逻辑图。

图3．50

◆15 作“101”序列信号检测器的状态表，凡收到输入序列101时，输出就为1，并规定检测 的序列101不重叠，即：

X＝010101101 Z＝000100001

[答案]

[答案]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wdlv.html