第五章

時序邏輯電路

一．

填空題

1.一個四位右移寄存器初態為0000，輸入二進制數為D3D2D1D0=1011，經過

個

CP脈沖后寄存器狀態變為Q3Q2Q1Q0=1100。

2.某計數器的狀態轉換圖如圖1所示，該計數器是

進制

法計數器。

3.數字電路按照是否有記憶功能通常可分為兩類：、。

4.一個四位右移移位寄存器初態為0000，輸入二進制數為D3D2D1D0=1101，經過

個

CP脈沖后寄存器狀態變為Q3Q2Q1Q0=1010。

5.某計數器的狀態轉換圖如圖1所示，該計數器是

進制

法計數器。

6.某計數器的狀態轉換圖如圖3所示，該計數器是

進制

法計數器。

7．時序邏輯電路根據其有無統一的時鐘信號分為

和

__________________________兩類。

二．

選擇題

1.同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路比較，其差別在于前者（）。

A.有觸發器

B.有統一的時鐘脈沖控制

C.有穩定狀態

D.輸出只與內部狀態有關

2.在下列邏輯電路中，為時序邏輯電路的是（）。

A.譯碼器

B.編碼器

C.全加器

D.計數器

3.要構成一個六進制計數器，至少需要（）個觸發器。

A.3

B.2

C.6

D.8

4.用觸發器設計一個同步12進制的計數器所需要的觸發器的數目是（）。

A.2

B.3

C.4

D.5

5.在下列邏輯電路中，是時序邏輯電路的是（）。

A.譯碼器

B.數據分配器

C.全加器

D.寄存器

6.同步計數器是指（）的計數器。

A.由同類型的觸發器構成B.各觸發器時鐘端連在一起，統一由系統時鐘控制

C.可用前級的輸出做后級觸發器的時鐘

D.可用后級的輸出做前級觸發器的時鐘

三．

簡答題&計算題

1.分析圖6所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，并說明該電路能否自啟動。

2.試利用同步計數器74LVC161設計七進制計數器。要求：采用置數法，寫出設計過程，畫出連接圖。

3.分析圖6時序邏輯電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，并說明該電路功能。（13分）

4.表2所示是同步四位二進制計數器74LVC161的功能表，圖10是其邏輯符號。試利用同步計數器74LVC161設六進制計數器。要求：采用置數法，寫出設計過程，畫出連接圖。

表2

輸

入

輸

出

清零

預置

使能

時鐘

預置數據輸入

計

數

進位

CEP

CET

CP

D3

D2

D1

D0

Q3

Q2

Q1

Q0

TC

L

×

×

×

×

×

×

×

×

L

L

L

L

L

H

L

×

×

↑

D3

D2

D1

D0

D3

D2

D1

D0

*

H

H

L

×

×

×

×

×

×

保

持

*

H

H

×

L

×

×

×

×

×

保

持

L

H

H

H

H

↑

×

×

×

×

計

數

*

*表示只有當CET為高電平且計數器狀態為HHHH時輸出為高電平，其余均為低電平。

5.分析圖7所示時序邏輯電路邏輯功能，假設觸發器的初始狀態為0。要求：

(1)

求出邏輯方程、列出狀態表、畫出狀態圖；

(2)

檢查電路能否自啟動?

圖7

答案

一．

填空題

1.2

2.六，加

3.組合電路，時序電路

4.3

5.七，加

6.八，加

7.同步時序邏輯電路；異步時序邏輯電路

二．

選擇題

1.B

2.D

3.A

4.C

5.D

6.B

三．

簡答題&計算題

1.解：（1）寫出驅動方程

（2）將驅動方程代入JK觸發器的特性方程，求出電路的狀態方程。

⊙

（3）根據狀態方程和輸出方程，求出電路的狀態表。

該電路沒有輸入信號，屬于莫爾型時序電路，因此電路任意時刻的次態只取決于電路的初態。設電路的初態=000，可得狀態如下表所示。

狀態表

Y

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

（4）根據狀態表畫出電路的狀態圖。

根據狀態表可以畫出習題1的狀態圖如下圖所示。

011

010

001

000

（5）電路的邏輯功能。從狀態轉換圖可以看出，該電路是一個五進制計數器。每經過5個時鐘脈沖，電路的狀態循環變化一次；且該電路可以自起動。

2.解：74LVC161是四位二進制計數器，芯片具有同步置數功能，當時，在下一個時鐘脈沖到來時。

下圖為利用74LVC161采用置數法設計的七進制加法計數器。

3.解：（1）了解電路組成。電路是由兩個JK觸發器組成的莫爾型同步時序電路。

（2）寫出下列各邏輯方程式：

激勵方程:

J1=K1=1

J2=K2=X

?

Q1

輸出方程:

Y=Q2Q1

將激勵方程代入JK觸發器的特性方程得狀態方程

對FF1：

對FF2：

整理得：

（3）列出其狀態轉換表，畫出狀態轉換圖和波形圖

狀態表

0

0

0

0

X=1

X=0

0

/

0

0

/

0

/

0

/

0

0

0

/

0

0

/

0

/

0

0

/

0

狀態圖如下圖：

狀態圖

功能：4進制可逆計數器

4.解：74LVC161是四位二進制計數器，芯片具有同步置數功能，當時，在下一個時鐘脈沖到來時。

下圖為利用74LVC161采用置數法設計的六進制加法計數器。

5.解：

（1）邏輯方程：

（2）

（3）

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

狀態表

（4）狀態轉換圖

（5）電路能自啟動