数字电路第六章练习带答案
数字电路答案第六章
第六章可编程逻辑器件PLD可编程逻辑器件PLD是由用户借助计算机和编程设备对集成电路进行编程，使之具有预定的逻辑功能，成为用户设计的ASIC芯片。
近年来，可编程逻辑器件从芯片密度上、速度上发展相当迅速，已成为集成电路的一个重要分支。
本章要求读者了解PLD器件的工作原理，掌握用可编程逻辑器件设计数字电路的方法。
为掌握使用电子设计自动化和可编程逻辑器件设计电路系统的后续课程打下良好的基础。
第一节基本知识、重点与难点一、基本知识（一）可编程逻辑器件PLD基本结构可编程逻辑器件PLD包括只读存储器ROM、可编程只读存储器PROM、可编程逻辑阵列PLA、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL和可擦写编程逻辑器件EPLD等。
它们的组成和工作原理基本相似，其基本结构由与阵列和或阵列构成。
与阵列用来产生有关与项，或阵列把所有与项构成“与或”形式的逻辑函数。
在数字电路中，任何组合逻辑函数均可表示为与或表达式，因而用“与门－或门”两级电路可实现任何组合电路，又因为任何时序电路是由组合电路加上存储元件（触发器）构成的，因而PLD的“与或”结构对实现数字电路具有普遍意义。
（二）可编程逻辑器件分类1.按编程部位分类PLD有着大致相同的基本结构，根据与阵列和或阵列是否可编程，分为三种基本类型：（1）与阵列固定，或阵列可编程；（2）与或阵列均可编程；（3）与阵列可编程，或阵列固定。
2.按编程方式分类（1）掩膜编程；（2）熔丝与反熔丝编程；（3）紫外线擦除、电可编程；（4）电擦除、电可编程；（5）在系统编程（Isp）。
（三）高密度可编程逻辑器件HDPLD单片高密度可编程逻辑器件HDPLD（High Density Programmable Logic Device）芯片内，可以集成成千上万个等效逻辑门，因此在单片高密度可编程逻辑器件内集成数字电路系统成为可能。
HDPLD器件在结构上仍延续GAL的结构原理，因而还是电擦写、电编程的EPLD 器件。
数字电子技术第6章习题及解答2
第6章习题解答1. 电路如图6-1所示，试分析其功能。
（1）写出驱动方程、次态方程和输出方程；（2）列出状态表，并画出状态图和时序波形。
图6-1 题1图z解 （1）根据图6-1写出驱动方程'1'21Q Q D =， 12Q D =将其代入D 触发器的特性方程，得每一触发器的状态方程'1'21*1Q Q D Q ==12*2Q D Q ==输出方程为 CP Q z ⋅=2（2）由状态方程可列出状态表如表6-1所示。
按表00，可作出时序波形图如图6-2（b ）所示。
图6-2 题1状态图和波形图CP Q 2Q 1z(a )(b )2. 时序电路如图6-3所示。
（1）写出该电路的状态方程、输出方程；（2）列出状态表，画出状态图。
图6-3 题2图解 （1）驱动方程 x K J ==11 122xQ K J ==将其代入JK 触发器的特性方程，的状态方程21'21*21'1*1)'('Q xQ Q xQ Q Q x xQ Q +=+=输出方程 21Q xQ z =（2）假定一个现态，代入状态方程，得出对应的次态和输出状态，列表表示即得状态表，如表6-2所示。
由此算出状态图，如图6-4所示。
表6-2 题2状态表图6-4 题2的状态图3. 某计数器的输出波形如图6-5所示，试确定该计数器是模几计数器，并画出状态图。
图6-5 题3图CP Q A Q B QC解 由波形图画出状态图，Q C 为高位，Q A 为最低位。
010000001100011101Q C Q B Q A故该波形显示的计数器的计数模为六。
4. 分析如图6-6所示的同步时序电路。
图6-6 题4图解 （1）有题图得到各级触发器的驱动方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====34231242'3'11)'(Q D Q D Q D Q Q Q Q D（2）列出状态方程为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧========34*423*312*242'3'11*1)'(Q D Q Q D Q Q D Q Q Q Q Q D Q由驱动方程和状态方程可以确定，该电路是移位寄存器型时序电路，其电路的状态转移决定于第一级的驱动信号。
数字电路逻辑设计--第六章部分习题参考解答(王毓银主编--第二版)
第六章部分习题参考答案 P240 2题解 ： （1） 驱动方程：112111223331;n n nnnJ K J K Q Q J Q Q K Q ======（2） 状态转移方程：121212121113313313n n n n n n n n nn n n n n nQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++==⋅+⋅=+（3）（4）（5） 功能说明：经分析可知，该电路为六进制计数器，每六个CP 脉冲循环一次。
两个偏离状态在CP 脉冲的作用下可以自动进入有效循环序列，故该电路具有自启动功能。
5题解：（1）驱动方程和输出方程：11212121211221;nnnnnnnnnJ K J K Q A F AQ Q AQ Q AQ Q AQ Q ====⊕=⋅=+⋅（2）状态转移方程： 121212111()n nn n n n n Q Q Q Q A Q Q A Q ++==⊕+⊕⋅（3）状态转移表：(4) 状态转移图：（5）功能说明：<1> A=0 时，该电路是二进制加法计数器；A=1 时，该电路是二进制减法计数器。
<2> 由状态转移表可以看出，AQ 2Q 1全为0或全为1时，电路输出为1，其余情况输出全为0。
所以，可以由A 及输出F 的状态判断 触发器的状态是否均为1或均为0。
P245 28题解： 第一个计数器的计数状态是从1001到1111，共7个状态；第二个计数器的计数状态是从0111到1111，共9个状态。
而第二个计数器是当第一个计数器有进位输出时才获得一次计数机会，所以该计数器的总计数值为7*9 = 63，即计数器的分频比为1/63，即计数模值为63 。
31题解：S 0 = 0011； S M-1=1001；产生置位信号的状态是1001。
则该计数器的计数循环状态是从0011到1001，共计7个状态，所以是7进制计数器。
32．解：当M=1时，计数循环状态是从0100到1001，共6个状态，并由1001产生置位信号，所以M=1时为6进制计数器。
万里学院-数字电子技术基础-第六章习题及参考答案
第六章习题一、选择题1．PROM和PAL的结构是。
A.PROM的与阵列固定，不可编程B. PROM与阵列、或阵列均不可编程C.PAL与阵列、或阵列均可编程D. PAL的与阵列可编程2．PAL是指。
A.可编程逻辑阵列B.可编程阵列逻辑C.通用阵列逻辑D.只读存储器3．当用异步I/O输出结构的PAL设计逻辑电路时，它们相当于。
A.组合逻辑电路B.时序逻辑电路C.存储器D.数模转换器4．PLD器件的基本结构组成有。
A.输出电路B.或阵列C. 与阵列D. 输入缓冲电路5．PLD器件的主要优点有。
A.集成密度高B. 可改写C.可硬件加密D. 便于仿真测试6．GAL的输出电路是。
A.OLMCB.固定的C.只可一次编程D.可重复编程7．PLD开发系统需要有。
A.计算机B. 操作系统C. 编程器D. 开发软件8．只可进行一次编程的可编程器件有。
A.PALB.GALC.PROMD.PLD9．可重复进行编程的可编程器件有。
A.PALB.GALC.PROMD.ISP-PLD10．ISP-PLD器件开发系统的组成有。
A.计算机B.编程器C.开发软件D.编程电缆11．全场可编程（与、或阵列皆可编程）的可编程逻辑器件有。
A.PALB.GALC.PROMD.PLA12.GAL16V8的最多输入输出端个数为。
A.8输入8输出B.10输入10输出C.16输入8输出D.16输入1输出13一个容量为1K×8的存储器有个存储单元。
A.8B. 8192C.8000D. 8K14．要构成容量为4K×8的RAM，需要片容量为256×4的RAM。
A. 8B.4C. 2D.3215．寻址容量为16K×8的RAM需要根地址线。
A. 8B. 4C.14D.16KE. 1616．RAM的地址码有8位，行、列地址译码器输入端都为4个，则它们的字线加位线共有条。
A.8B.16C.32D.25617．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为。
电子电路第六章习题及参考答案
习题六6-1 什么是本征半导体？什么是杂质半导体？各有什么特征？答：所谓本征半导体就是指完全纯净的、结构完整的半导体。
在本征半导体中掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
本征的半导体中的自由电子数量和空穴的数量是相等的，而杂质半导体中根据掺杂的元素不同可分为N 型半导体和P 型半导体，在N 型半导体中电子的浓度远远大于空穴的浓度，而P 型半导体恰恰相反。
6-2 掺杂半导体中多数载流子和少数载流子是如何产生的？答：在本征半导体中，由于半导体最外层有四个电子，它与周边原子的外层电子组成共价键结构，价电子不仅受到本身原子核的约束，而且受到相邻原子核的约束，不易摆脱形成自由电子。
但是，在掺杂的半导体中，杂质与周边的半导体的外层电子组成共价键，由于杂质半导体的外层电子或多（5价元素）或少（3价元素），必然有除形成共价键外多余的电子或不足的空穴，这些电子或空穴，或者由于受到原子核的约束较少容易摆脱，或者容易被其它的电子填充，就形成了容易导电的多数载流子。
而少数载流子是相对于多数载流子而言的另一种载流子，它是由于温度、电场等因素的影响，获得更多的能量而摆脱约束形成的。
6-3，黑表笔插入COM ，红表笔插入V/Ω（红笔的极性为“+”），将表笔连接在二极管，其读数为二极管正向压降的近似值。
用模拟万用表测量二极管时，万用表内的电池正极与黑色表笔相连；负极与红表笔相连。
测试二极管时，将万用表拨至R ×1k 档，将两表笔连接在二极管两端，然后再调换方向，若一个是高阻，一个是低阻，则证明二极管是好的。
当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性，在低阻时，与黑表笔连接的就是二极管正极。
6-4 什么是PN 结的击穿现象，击穿有哪两种。
击穿是否意味着PN 结坏了？为什么？ 答：当PN 结加反向电压（P 极接电源负极，N 极接电源正极）超过一定的时候，反向电流突然急剧增加，这种现象叫做PN 结的反向击穿。
击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种，齐纳击穿是由于PN 结中的掺杂浓度过高引起的，而雪崩击穿则是由于强电场引起的。
数字电路答案第六章
第六章可编程逻辑器件PLD可编程逻辑器件PLD是由用户借助计算机和编程设备对集成电路进行编程，使之具有预定的逻辑功能，成为用户设计的ASIC芯片。
近年来，可编程逻辑器件从芯片密度上、速度上发展相当迅速，已成为集成电路的一个重要分支。
本章要求读者了解PLD器件的工作原理，掌握用可编程逻辑器件设计数字电路的方法。
为掌握使用电子设计自动化和可编程逻辑器件设计电路系统的后续课程打下良好的基础。
第一节基本知识、重点与难点一、基本知识（一）可编程逻辑器件PLD基本结构可编程逻辑器件PLD包括只读存储器ROM、可编程只读存储器PROM、可编程逻辑阵列PLA、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL和可擦写编程逻辑器件EPLD等。
它们的组成和工作原理基本相似，其基本结构由与阵列和或阵列构成。
与阵列用来产生有关与项，或阵列把所有与项构成“与或”形式的逻辑函数。
在数字电路中，任何组合逻辑函数均可表示为与或表达式，因而用“与门－或门”两级电路可实现任何组合电路，又因为任何时序电路是由组合电路加上存储元件（触发器）构成的，因而PLD的“与或”结构对实现数字电路具有普遍意义。
（二）可编程逻辑器件分类1.按编程部位分类PLD有着大致相同的基本结构，根据与阵列和或阵列是否可编程，分为三种基本类型：（1）与阵列固定，或阵列可编程；（2）与或阵列均可编程；（3）与阵列可编程，或阵列固定。
2.按编程方式分类（1）掩膜编程；（2）熔丝与反熔丝编程；（3）紫外线擦除、电可编程；（4）电擦除、电可编程；（5）在系统编程（Isp）。
（三）高密度可编程逻辑器件HDPLD单片高密度可编程逻辑器件HDPLD（High Density Programmable Logic Device）芯片内，可以集成成千上万个等效逻辑门，因此在单片高密度可编程逻辑器件内集成数字电路系统成为可能。
HDPLD器件在结构上仍延续GAL的结构原理，因而还是电擦写、电编程的EPLD 器件。
数字逻辑电路与系统设计第6章习题及解答.docx
第6章题解：6.1试用4个带异步清零和置数输入端的负边沿触发型JK 触发器和门电路设计一个异步余 3BCD 码计数器。
题6・1解：余3BCD 码计数器计数规则为：0011->0100->—1100-0011-*-,由于釆用 异步清零和置数，故计数器应在1101时产生清零和置数信号，所设计的电路如图题解6.1 所示。
题6.2试用中规模集成异步十进制计数器74290实现模48计数器。
题6.2解:图题解6. 16.3试用D触发器和门电路设计一个同步4位格雷码计数器。
题6.3解：根据格雷码计数规则，\Q1Q OQsQ>\00011110000000011000111111100111\QlQoQ.3Q>\00011110000001011111111110100000X^iQoQ3Q>\00011110000111010001110111100001\QlQoQ.3Q>\00011110001100010011111100100011 Qi Qo计数器的状态方程和驱动方程为：er1=D.=+型Q”+Q；莎er1=D2=+Q©+N Q；N QT = D L+ Q；Q；Q；； +Qj = D o = Q^Q；1+按方程画出电路图即可，图略。
6.5试用4位同步二进制计数器74163实现十二进制计数器。
74163功能表如表6.4所示。
题6・5解：可采取同步清零法实现。
电路如图题解6.5所示。
题6.6解:题6.4解：反馈值为1010c卜一进制计数器CLKCLR LD ENT ENP>c a[―<>40) a D DTC=\5图题解6. 5RCO74163当M=1时:六进制计数器八进制计数器6.7试用4位同步二进制计数器74163和门电路设计一个编码可控计数器，当输入控制变 量M=0时，电路为8421 BCD 码十进制计数器，M=1时电路为5421 BCD 码十进制计数器, 5421BCD 码计数器状态图如下图P6.7所示。
数字电路第6章习题答案
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”。
（1） 101序列可以重叠，例如：X ：010101101 Z ：000101001 （2） 101序列不可以重叠，如：X ：010******* Z ：0001000010 解：1）S 0：起始状态，或收到101序列后重新开始检测。
S 1：收到序列起始位“1”。
S 2：收到序列前2位“10”。
10101…X/Z0/01/0X/Z11…100…2）10101…X/Z0/0X/Z11…100…6.3对下列原始状态表进行化简：(a)解：1）列隐含表：A B CDC B ×A B CD C B ×AD BC ××(a)(b)2）进行关联比较 所有的等价类为：AD ，BC 。
最大等价类为：AD ，BC ，重新命名为a,b 。
3）列最小化状态表为：a/1b/0bb/0a/0aX=1X=0N(t)/Z(t)S(t)(b)N （t ）/Z （t ）S （t ）X=0 X=1A B/0 H/0B E/0 C/1C D/0 F/0D G/0 A/1E A/0 H/0F E/1 B/1G C/0 F/0H G/1 D/1解：1）画隐含表：2）进行关联比较：AC,BD,EG ,HF,之间互为等价隐含条件，所以分别等价。
重新命名为： a, b, e, h 3)列最小化状态表：N （t ）/Z （t ） S （t ）X=0 X=1a b/0 h/0b e/0 a/1 e a/0 h/0 h e/1 b/1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：J1=K1=1；J2=Q1n⎯Q3n，K2=Q1nJ2=Q1n Q2n，K2=Q1n状态方程：Q1n+1=⎯Q1n·CP↓Q2n+1=[Q1n⎯Q3n⎯Q2n+⎯Q1n Q2n]·CP↓Q3n+1=[Q1n Q2n⎯Q3n+⎯Q1n Q3n]·CP↓状态转移表：序号Q3Q2Q10 1 2 3 4 5 000 001 010 011 100 101偏离状态110Æ111111Æ000状态转移图状态转移图：Q3Q2Q1偏离态能够进入有效循环，因此该电路具有自启动性。
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第六章（选择、判断、填空共19题）
一、选择题
1．脉冲整形电路有。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.555定时器
2．多谐振荡器可产生。
A.正弦波
B.矩形脉冲
C.三角波
D.锯齿波
3．石英晶体多谐振荡器的突出优点是。
A.速度高
B.电路简单
C.振荡频率稳定
D.输出波形边沿陡峭4．T T L单定时器型号的最后几位数字为。
A.555
B.556
C.7555
D.7556
5．555定时器可以组成。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.J K触发器
6．用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端C O外接10V电压时，回差电压为。
A.3.33V
B.5V
C.6.66V
D.10V
7．以下各电路中，可以产生脉冲定时。
A.多谐振荡器
B.单稳态触发器
C.施密特触发器
D.石英晶体多谐振荡器
二、判断题（正确打√，错误的打×）
１．施密特触发器可用于将三角波变换成正弦波。
（）
２．施密特触发器有两个稳态。
（）
３．多谐振荡器的输出信号的周期与阻容元件的参数成正比。
（）
４．石英晶体多谐振荡器的振荡频率与电路中的R、C成正比。
（）
５．单稳态触发器的暂稳态时间与输入触发脉冲宽度成正比。
（）
６．单稳态触发器的暂稳态维持时间用t W表示，与电路中R C成正比。
（）７．采用不可重触发单稳态触发器时，若在触发器进入暂稳态期间再次受到触发，输出脉宽可在此前暂稳态时间的基础上再展宽t W。
（）
８．施密特触发器的正向阈值电压一定大于负向阈值电压。
（）
三、填空题
1．555定时器的最后数码为555的是产品，为7555的是产品。
2．施密特触发器具有现象，又称特性；单稳触发器最重要的参数为。
3．常见的脉冲产生电路有，常见的脉冲整形电路
有、。
4．为了实现高的频率稳定度，常采用振荡器；单稳态触发器受到外触发时进入态。
答案
一、选择题
1．BC
2．B
3．C
4．A
5．ABC
6．B
7．B
二、判断题
1．×2.√ 3.√ 4.×5.×
6.√
7.×
8.√
三、填空题
1．TTL CMOS
2．回差电压滞后脉宽
3．多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器
4．石英晶体暂稳态。