数字电子技术第五章作业及答案
西安电子科技大学版数字电子技术(第三版)课后习题答案第五章
西安电子科技大学版数字电子技术(第三版)第五章触发器1. 解由或非门组成的RS触发器电路如图(a)所示。
由电路和或非门的功能列出状态真值表如表所示。
运用卡诺图求出其特征方程。
+1n QnQ+=SY约束条件为0=R∙S具体过程如图(b)所示。
2. 解因为图中触发器是由或非门组成的，所以CP＝0时有效，状态由输入A、B确定，CP=1状态不变，图(a)、(b)所示电路状态真值表分别如表(a)、(6)所示。
画出对应的卡诺图，可求得其特征方程分别为AQ B AQQ n nn =+=++1211;约束条件 A+B=13. 解：5.解：6. 解：7. 解 (a)图中，第一级nn Q Q 010=+，每来一个CP必翻转，但它又受第二级1Q 控制，当其为0时，第一级触发器Rd=0，异步复“0”。
第二级nnn Q Q Q 1011=+，具体分析如下:第1、2个B 脉冲因为Q 0=0，所以Q 1不动作，第1个A 脉冲上升沿使Q 0由“0”翻转为“1”，因此在第3个月脉冲上升沿时，11011==+n nn Q Q Q ，翻为“1”态，与此同时01=nQ ，使第一级触发器Rd=0，故nQ 0立即复“0”。
第4个B 脉冲上升沿时，01011==+nnn Q Q Q ，故11+n Q 又回到“0”，此状态一直维持到第二个A 信号上升沿来时，再重复上述过程。
该电路是单脉冲电路。
(b)图中，Q 2触发器每来一个A 信号(下降沿)必翻转一次，此时J 3=K 3＝1，故在第6个B 脉冲下降沿时，Q 3必翻转一次，与此同时03=Q ，使Q 2复“0”，故在第7个B 脉冲时J 3＝0，K 3＝1，使Q 3又回到“0”，如此反复，与(a)一样获得一个单脉冲电路。
波形如图所示。
8.解：9.解:。
电子教案《数字电子技术(第5版_杨志忠)》教学资源第5章练习题参考答案
电压波形。
图 Ｐ５ ２
图［题 ］ 图［题 ］
５ ２ Ａ
５ ２ Ｂ
［题 ５ ３］ 在同步 ＲＳ 触发器中，已知 ＣＰ、Ｒ、Ｓ 输入的电压波形如图 Ｐ５ ３ 所示，试画出
输出 Ｑ 端的电压波形。设触发器的初始状态为 Ｑ ＝０。
［解］ 根据由与非门组成同步 ＲＳ 触发器的逻辑功能画输出 Ｑ 的电压波形。Ｑ 电压波形中
［解］ 先画出 、 Ｑ０ Ｑ０ 和 、 Ｑ１ Ｑ１ 的电压波形，再根据 Ｙ１ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 和 Ｙ２ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 的与非关系，
画出输出 Ｙ１ 和 Ｙ２ 的电压波形，如图［题 ５ １４］所示。
图 Ｐ５ １４
图［题 ５ １４］
第 ５ 章 集成触发器 １２７
［题 ５ １５］ 图 Ｐ５ １５ 是一个用 ＴＴＬ 边沿双 ＪＫ 触发器组成的单脉冲发生器，ＣＰ 为连续脉 冲，试分析其工作原理，并画出 ｕＯ 的电压波形图。 ［解］ 由图 Ｐ５ １５ 可知，平时 Ｓ 开关接地，ＦＦ０ 的 Ｊ０ 接地，同时 Ｋ０ ＝ ，１ ＦＦ１ 的直接置 ０ 端通过 Ｓ 开关接地。因此，触发器 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都处于 ０ 状态，Ｑ０ ＝ Ｑ１ ＝ ０，输出 ｕＯ 为低电平 ０。 当 Ｓ 开关按下时，接高电平 １，这时 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都为 Ｔ′触发器，处于计数状态。在 ＣＰ 下 降沿作用下，ＦＦ０ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ０ ＝ １，输出 ｕＯ 由低电平 ０ 跃到高电平 １。 当输入下一个 ＣＰ 的下降沿时，ＦＦ０ 由 １ 状态翻到 ０ 状态，Ｑ０ 输出一个负跃变，输出 ｕＯ 由高电平 １ 跃到低电平 ０，与此同时，Ｑ０ 输出的负跃变使 ＦＦ１ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ１ 输出 的低电平使 ＦＦ０ 置 ０，从而保证了 Ｓ 开关每按一次，ｕＯ 输出一个正脉冲，输入和输出电压波形 如图［题 ５ １５］所示。 当 Ｓ 开关放开时，Ｓ 又接地，ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 又回到初始的 ０ 状态，为下一次输出正脉冲做好准备。
数电第五章习题答案精编版
5.4 对于图P5.4电路，试导出其特征方程并说明对A、B的取值有无约束条件。
Q图P5.11P5.125.12 画出图P5.12电路中Q 1、Q 2 的波形。
解：特征方程为： ，Q 端波形如图P5.12所示。
=[D]·CP 1,Q 1n+1Q 2n+1= Q 1n[]·CP 2图P5.14 图P5.155.15 画出图P5.15电路中Q 端的波形。
解：Q 端波形如图P5.15所示。
5.16 试作出图P5.16电路中Q A 、Q B 的波形。
解：特征方程为： ， ，Q 端波形如图P5.16所示。
图P5.16 图P5.17Q A n+1= Q B n[]·A Q B n+1= Q A n []·BA R DB Q A Q BR D CP CP ⊕Q 2Q 1Q 25.17 试作出图P5.17电路中Q 1、Q 2 的波形。
解：特征方程为： ， ，Q 端波形如图P5.17所示。
5.18 试作出图P5.18电路中Q 1和Q 2的波形（设Q 1和Q 2的初态均为“0”），并说明Q 1和 Q 2对于CP 2各为多少分频。
解：特征方程为： ， ，Q 端波形如图P5.18所示。
Q 1和Q 2对于CP 2都是4分频，即图P5.18 图P5.195.19 已知电路如图P5.19，试作出Q 端的波形。
设Q 的初态为“0”。
解：特征方程为： ，Q 端波形如图P5.19所示。
5.20 已知输入u I 、输出u O 波形分别如图P5.20所示，试用两个D 触发器将该输入波形u I 转换成输出波形u O 。
解：输出u O 是对输入u I 的4分频，而采用1个DFF 可实现2分频，故实现电路如图P5.20所示。
图P5.205.21 试分别用公式法和列表图解法将主从SR 触发器转换成JK 触发器。
解1：Q 1n+1= Q 1n []·(CP ⊕Q 2)Q 2n+1= Q 2n []·Q 1?)?,(2221==CP Q CP Q f f f f Q 1n+1= Q 1n []·CP 1Q 2n+1= ·Q 2n []·CP 2Q 1n CP 2CP 1Q 1Q 241,412221==CP Q CP Q f f f f Q n+1= [ A ]·CP CP A Qu Iu OQ n+1=S+RQ n SR =0Q n+1=JQ n +KQn令新老触发器的次态方程相等，则有S=JQ n ，R=K但不满足约束条件SR =0。
《数字电子技术基础》第五章习题（阎石主编,第四版）
[题5.1] 分析图P5.1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。
画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。
答案：答案：11322131233;J K QJ K Q J Q Q K Q ì==ï==íï==î3Y Q =电路能自启动。
状态转换图如图A5.1。
[题5.7] 在图P5.7电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为A 3 A 2 A 1 A 0＝1001，B 3 B 2 B 1 B 0＝0011，试问经过4个CP 信号作用以后两个寄存器中的数据如何？这个电路完成什么功能？成什么功能？答案：经过四个时钟信号作用以后，两个寄存器里的数据分别为：A 3 A 2 A 1 A 0＝1100，B 3B 2B 1 B 0＝0000。
这是一个四位串行加法计数器。
这是一个四位串行加法计数器。
[题5.8] 分析图P5.8的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。
十进制计数器74160的功能表见表5.3.4。
答案：答案：电路为七进制计数器。
图P5.8电路为七进制计数器。
[题5.9] 分析图P5.9的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。
十六进制计数器74LS161的功能表见表5.3.4。
答案：答案：。
这是一个十进制计数器。
电路的状态转换图如图A5.9。
这是一个十进制计数器。
[题5.10] 试用4位同步二进制计数器74LS161接成十二进制计数器，标出输入、输出端。
可以附加必要的门电路。
74LS161的功能表见表5.3.4。
答案：答案：见图A5.10 [题5.11] 试分析图P5.11的计数器在M＝1和M＝0时各为几进制。
74160的功能表见表5.3.4。
答案：答案：M＝1时为六进制计数器，M＝0时为八进制计数器。
时为八进制计数器。
[题5.16] 图P5.16电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。
数电第五章习题答案 .doc
自我检查题5.1 时序电路和组合电路的根本区别是什么？同步时序电路与异步时序电路有何不同？解答：从功能上看，时序电路任何时刻的稳态输出不仅和该时刻的输入相关，而且还决定于该时刻电路的状态，从电路结构上讲，时序电路一定含有记忆和表示电路状态的存储器。
而组合电路任何时刻的稳态输出只决定于该时刻各个输入信号的取值，由常用门电路组成则是其电路结构的特点。
在同步时序电路中，各个触发器的时钟信号是相同的，都是输入CP 脉冲，异步时序电路则不同，其中有的触发器的时钟信号是输入cp 脉冲，有的则是其他触发器的输出，前者触发器的状态更新时同步的，后者触发器状态更新有先有后，是异步的。
5.2 画出图T5.2所示电路的状态和时序图，并简述其功能。
图T5.2解:（1）写方程式 驱动方程 nQ K J 200==n Q K J 011==n n Q Q J 012=， n Q K 22=输出方程：nQ Y 2= （2） 求状态方程nn n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 02020202000010+=+=+=+ n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 01011010111111+=+=+=+ n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 01222201222212=+=+=+（3）画状态图和时序图 状态图如下图所示：101时序图如下图所示：CP Q 0Q 1Q 25.3 试用边沿JK 触发器和门电路设计一个按自然态序进行计数的七进制同步加法计数器。
解：（1）状态图如下图：（2）求状态方程、输出方程CQ Q Q n n n /101112+++的卡诺图如下图所示：输出方程为nn Q Q C 12=状态方程：n n n n n Q Q Q Q Q 120112+=+ n n n n n n Q Q Q Q Q Q 0120111+=+ n n n n n Q Q Q Q Q 120110+=+驱动方程：n n n n n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 0122120121220112)(++=++=+n n n n n n Q Q Q Q Q Q 1021011+=+n n n n n Q Q Q Q Q 0012101)(++=+与JK 触发器的特性方程 比较，可以得到驱动方程 n n Q Q J 012= 、 n Q K 12=n Q J 01= 、n n Q Q K 021=n n n n Q Q Q Q J 12120=+= 10=K（4） 无效状态转换情况 111/1000 能自启动（5） 逻辑图如下图所示：5.4 画出用时钟脉冲上升沿触发的边沿D 触发器组成的4位二进制异步加法计数器和减法计数器的逻辑电路图。
数字电子技术习题解答_杨志忠_第五章练习题_部分
教材：数字电子技术基础（“十五”国家级规划教材） 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著高等教育出版社2009年7月第2版； 2010年1月 北京 第2次印刷；第五章 集成触发器(部分习题答案)练习题5解答：（P213页）【5.1】、由与非门构成的基本RS 触发器，S D 和R D 端输入如图P5.1所示波形，试画出Q 和Q 的输出波形。
设触发器的初始状态为“0”。
解题思路：根据基本RS 触发器功能分段画图，并要注意与非门的基本RS 触发器是低电平有效。
当D S 和D R 端同时为有效低电平时，出现强制1态，有效电平同时撤去后（无效高电平）会出现不定态。
（不确定的状态，具体的状态取决两个与非门的翻转速度快慢）DS D RQ【5.2】、由或非门构成的基本RS 触发器，S D 和R D 端输入如图P5.2所示波形信号，试画出Q 和Q 的输出波形。
（设触发器的初始状态为“1”）。
解题思路：根据基本RS 触发器功能分段画图，并要注意或非门的基本RS 触发器是高电平有效，功能与与非门组成的RS 触发器功能相同。
当R D 和S D 端同时为有效高电平时，出现强制0态，有效电平同时撤去后（无效低电平）会出现不定态。
（不确定的状态，具体的状态取决两个与非门的翻转速度快慢）DS D RQ1≥1≥【5.4】、已知同步RS 触发器的输入CP,R 和S 的电压波形如题P5-4图所示的波形，试画出Q 和Q 的输出波形。
（设触发器的初始状态nQ =0）解题思路：同步钟控RS 触发器是电位型触发器（高电平敏感CP=1），在CP 有效触发期间的状态随输入信号发生变化，n 1n Q R S Q+=+，约束条件：RS=0，R=S=1时出现1Q Q 1n 1n ==++。
CPSQR【5.5】、已知同步D 触发器CP 和D 端的输入电压波形如P5.5图所示，试画出Q 端的输出波形。
（设触发器的初始状态nQ =0）解题思路：同步式触发器是电位型触发器（假定高电平敏感CP=1），在CP 有效触发期间的状态随输入信号发生变化，D Q1n =+。
万里学院-数字电子技术-第五章习题及参考答案
第五章习题1．题图5-1所示电路是用两片555构成的脉冲发生器，试画出Y 1和Y 2两处的输出波形，并标注主要参数（参数只需估算）。
R 1C 133kR 233k 10题图5-12．题图5-2所示的555定时器构成的单稳态触发器及输入v I 的波形，求： （1）输出信号v O 的脉冲宽度T W ；（2）对应v I 画出v C 、v O 的波形，并标明波形幅度。
v I /V CC /3v Iv O题图5-23．由555定时器组成的多谐振荡器如图5-3所示，已知V DD =12V 、C =0.1μF 、R 1=15k Ω、R 2=22k Ω。
试求：（1）多谐振荡器的振荡周期；（2）画出的v C 和v O 波形。
v O /Vv C /V00tR Cv v OR题图5-34．由555定时器、3位二进制加计数器、理想运算放大器A 构成如题图5-4所示电路。
设计数器初始状态为000，且输出低电平V OL =0 V ，输出高电平V OH =3.2 V ，R d 为异步清零端，高电平有效。
（1）说明虚框（1）、（2）部分各构成什么功能电路？（2）虚框（3）构成几进制计器？ （3）对应CP 画出v O 波形，并标出电压值。
题图5-45．用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形i v 如题图5-5所示，要求： （1）求出该施密特触发器的阈值电压V T ＋、V T －；（2）画出输出v o 的波形。
v I /V tv O /Vv v O题图5-56．用集成定时器555构成的电路及可产生的波形如题图5-6（a ）、（b ）所示，试回答： （1）该电路的名称；（2）指出（b ）图中v C 波形是1～8引脚中，哪个引脚上的电压波形； （3）求出矩形波的宽度t W 。
v Iv O 0.3v v（a ） （b ）题图5-67．题图5-7为简易门铃电路，设电路中元器件参数合适，R >>R 1，S 为门铃按钮，当按钮按一下放开后，门铃可响一段时间。
数字电子技术第5章习题解答
第5个CLK的下降沿产生后，触发器的状态随主触发器的状态而改变，即1状态。据此，可画出波形图如图5-12所示。
5-10带异步输入的脉冲触发的SR触发器中，各输入端的信号波形如图5-13所示，试画出Q、Q'端对应的波形。异步输入信号SD=0。
（3）第3个高电平期间，S=1，R=0，Q=1，Q’=0。
（4）第4个高电平期间，S=1，R=1，输出为11态，随后，S=0，R=1，Q=0，Q’=1。
（5）第5个高电平期间，S=0，R=0，输出保持；随后，S=1，R=0，Q=1，Q’=0；接着，S=0，R=0，输出保持；最后，S=0，R=1，Q=0，Q’=1。
图5-6
5-7已知电平触发的D触发器，若CLK、D的电压波形如图5-7所示，试画出Q和Q’端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
解：触发器为下降沿触发，标出每个时钟信号的下降沿。触发器初始状态为0。
（1）第1个下降沿，D=1，Q=1，Q’=0。
（2）第2个下降沿，D=0，Q=0，Q’=1。
（3）第3个下降沿，D=1，Q=1，Q’=0。
5-3.试问电平触发方式的触发器能构成具有翻转功能的触发器吗？为什么？
解：不能。电平触发方式的触发器，在整个电平有效期间内，均可以接收信号建立状态，因此，若构成具有翻转功能的触发器，将会在整个电平有效期间内不断地接收信号实现翻转，会出现空翻现象。
5-4.已知基本RS触发器电路中，输入信号端RD’和SD’的电压波形如图5-1所示，试画出图示电路的输出端Q和Q’端的电压波形。
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第五章（时序逻辑电路）作业
1、时序逻辑电路如图5-1所示，试分析该电路的逻辑功能。
要求：写出电路的激励方程、状态方程和状态转换表，画出电路的状态转换图，并说明电路能否自启动。
图5-1 时序逻辑电路
答案:同步四进制减法计数器。
能自启动。
2、试用文字语言描述图5-2所示状态图的状态变化情况，并写出其相应的状态转换表。
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A
B
C
D
0/1
0/0
0/0
0/01/0
1/0
1/0
1/1
.
.
.
.
图5-2 状态图
解：
状态A ：如果输入为0，转移到状态A ，输出0 如果输入为1，转移到状态B ，输出0
状态B ：如果输入为0，转移到状态A ，输出0 如果输入为1，转移到状态C ，输出0
状态C ：如果输入为0，转移到状态A ，输出0
如果输入为1，转移到状态D ，输出0 状态D ：如果输入为0，转移到状态A ，输出0
如果输入为1，转移到状态D ，输出1 该状态为梅里状态机。
3、图5-3所示的是5位右移寄存器与输入信号DATA 、时钟CLK 的波形图，设寄存器初始状态为00000，试画出寄存器输出Q 4~Q 0的波形图。
11
01
0DATA
CLK
DATA
CLK
.
.
0123
4
.
.
图5-3 5位右移寄存器与DATA 、CLK 的波形图
4、试用JK 触发器设计一个同步八进制计数器，其状态S 0、S 1…S 7的编码分别为000、001、011、010、110、111、101、100。
答案: J3= Q2___Q1 J2= ___Q3Q1 J1= Q3⊕___Q2
K3= ___Q2___Q1 K2= Q3Q1 K1= Q3⊕Q2
5、试用上升沿JK触发器构成异步3位二进制加法计数器，要求画出逻辑电路图，以及计数器输入时钟CLK与JK触发器输出端Q2~Q0的波形图。
6、图5-4所示为异步4位二进制加法计数器74LS293组成的计数器电路，试说明该计数电路是多少进制计数器，并说明复位信号RESET的有效电平，
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.
图5-4 74LS293组成的计数器电路
解：RESET有效电平为低电平。
该计数器是13进制计数器。
7、试用74LS161连接成计数长度M=8的计数器，可采用几种方法？并画出相应的接线图。
8、试用2片74LS161组成十二进制计数器，要求计数值为1～12。
9、试分析图5-5所
示时序逻辑电路为
多少进制计数器，是
同步电路还是异步
电路。
答：异步级连100进制
计数器
图5-5 计数器电路
10、图5-6是一个地下车库入库车辆数量统计、显示装置的逻辑电路图，该地下车库可以停放99辆车，在入口处和出口处分别安装有车辆传感器用于检测车辆
的进入和驶出，该装置可以实时显示车库内停放车辆的数量。
试分析该逻辑电路中各器件所实现的功能和起到的作用，并简要说明电路的工作过程和原理。
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答：（当检测到车辆时，传感器输出幅值为+5V的脉冲信号）。
（采用同步十进制双时钟加减计数器74LS192或是可预置数同步4位加减十进制计数器74LS190）。