第9章 时序逻辑电路部分习题解答
时序逻辑电路练习答案
时序逻辑电路练习参考答案一、填空题1、时钟脉冲控制 同 异 异 时钟脉冲控制 同一时刻2、逻辑电路 输入 输出 功能 分析3、二进制 二进制 二进制 同步 异步 加减 加 减 可逆4、十进制 四 84215、莫尔 米莱6、驱动 输出 次态 异 时钟脉冲7、无效 有效循环体 无效 自启动 8、分频 控制 测量 三 6 2 9、数码 移位 双向 4 8 10、寄存 触发 触发 寄存 触发 11、TTL 左移和右移 保持数据 清除数据 12、回差 整形 变换 单 单 暂稳 稳 单稳 稳 暂稳 稳 13、预置 清零二、判断题对 对 错 错 错 对 错 对 错 对三、选择题BCACB DBACC四、简述题1、答：同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的；异步时序逻辑电路的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同，状态发生变化的时间通常也不相同。
2、答：移位寄存器除寄存数据外，还能将数据在寄存器内移位，因此钟控的RS 触发器不能用做这类寄存器，因为它具有“空翻”问题，若用于移位寄存器中，很可能造成一个CP 脉冲下多次移位现象。
用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。
3、答：所谓自启动能力：指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码，若在开机时出现，不用人工或其它设备的干预，计数器能够很快自行进入有效循环体，使无效状态码不再出现的能力。
4、答：施密特触发器的显著特征有两个：一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的，具有回差特性；二是电路状态转换时，输出电压具有陡峭的跳变沿。
利用施密特触发器的上述两个特点，可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。
五、分析题1、2、解：分析：（1）电路为同步的米莱型时序逻辑电路；（2）各触发器的驱动方程：J 1=D K 1 J 2=Q 1n K 2 J 3=Q 1n K 3各触发器的次态方程：n n D Q =+11 n n Q Q 112=+ n n Q Q 213=+3、解：状态转换关系为：101→010→011→000→100→001→110。
时序逻辑电路习题解答
5-1 分析图所示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和时序图。
CLKZ图 题 5-1图解：从给定的电路图写出驱动方程为：00121021()n n n nn D Q Q Q D Q D Q ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩e 将驱动方程代入D 触发器的特征方程D Qn =+1，得到状态方程为：10012110121()n n n n n nn n Q Q Q Q Q Q Q Q +++⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩e 由电路图可知，输出方程为2nZ Q =根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-1(a ）所示，时序图如图题解5-1(b ）所示。
题解5-1(a ）状态转换图1Q 2/Q ZQ题解5-1(b ）时序图综上分析可知，该电路是一个四进制计数器。
5-2 分析图所示电路的逻辑功能，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。
A 为输入变量。
YA图 题 5-2图解：首先从电路图写出驱动方程为：()0110101()n n n n nD AQ D A Q Q A Q Q ⎧=⎪⎨==+⎪⎩将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程()101110101()n n n n n n nQ AQ Q A Q Q A Q Q ++⎧=⎪⎨==+⎪⎩电路的输出方程为：01n nY AQ Q =根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-2所示YA题解5-2 状态转换图综上分析可知该电路的逻辑功能为：当输入为0时，无论电路初态为何，次态均为状态“00”，即均复位；当输入为1时，无论电路初态为何，在若干CLK 的作用下，电路最终回到状态“10”。
5-3 已知同步时序电路如图(a)所示，其输入波形如图 (b)所示。
试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和时序图，并说明该电路的功能。
X(a) 电路图1234CLK5678X(b)输入波形 图 题 5-3图解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为：00101100011011011, ,n n n n n n n n n nJ X K X J XQ K XQ X Q XQ XQ XQ Q XQ XQ XQ Y XQ ++⎧==⎪⎨==⎪⎩⎧=+=⎪⎨⎪=+=+⎩= 根据状态方程和输出方程，可分别做出1110,n n Q Q ++和Y 的卡诺图，如表5-1所示。
第9章 时序逻辑电路部分习题解答
第9章时序逻辑电路习题解答9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示，设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况，试画出Q端的输出波形。
题9.1图9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。
设初始状态为0和1两种情况，试画出Q端的状态波形。
题9.2图9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
解：9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？解：第9章时序逻辑电路2259.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0，D端和CP端的输入波形如题9.5图所示，试画出Q端的输出波形（上升沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？题9.3图题9.4图题9.5图9.6 根据CP时钟脉冲，画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。
（1）设初始状态为0；（2）设初始状态为1。
（各输入端悬空时相当于“1”）题9.6图第9章时序逻辑电路2269.7 题9.7图所示的逻辑电路中，有J和K两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它是何种触发器。
题9.7图9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出波形。
设初始状态Q1=Q2=0。
题9.8图第9章 时序逻辑电路 2279.9 试用4个D 触发器组成一个四位右移移位寄存器。
设原存数码为“1101”，待存数码为“1001”。
试列出移位寄存器的状态变化表。
9.10 在题9.10图所示的逻辑电路中，试画出Q 1和Q 2端的输出波形，时钟脉冲是一连续的方波脉冲。
如果时钟脉冲频率是4000Hz ，那么Q 1和Q 2波形的频率各为多少？设初始状态Q 1=Q 2=0。
9.11 题9.11图是用主从JK 触发器组成的8421码异步十进制计数器，试分析其计数功能。
时序逻辑电路课后习题答案
时序逻辑电路课后习题答案时序逻辑电路课后习题答案时序逻辑电路是数字电路中的一种重要类型，它在数字系统中起到了关键的作用。
通过时序逻辑电路，我们可以实现各种复杂的功能，例如计数器、寄存器、状态机等。
然而，在学习过程中，我们常常会遇到一些难题，下面我将为大家提供一些常见时序逻辑电路习题的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。
1. 设计一个4位二进制计数器，要求计数范围为0-9，采用时序逻辑电路实现。
答案：这是一个常见的计数器设计问题。
我们可以使用四个触发器构成一个4位二进制计数器。
每个触发器的输出作为下一个触发器的时钟输入，形成级联结构。
每当计数器的值达到9时，我们需要将其清零，即将四个触发器的输入端都置为0。
这样，当计数器的值达到9时，下一个时钟脉冲到来时，触发器的输出将变为0，实现了计数器的循环。
2. 设计一个状态机，实现一个简单的交通信号灯系统。
红灯亮20秒，绿灯亮30秒，黄灯亮5秒，然后再次循环。
答案：这是一个典型的状态机设计问题。
我们可以使用两个触发器来实现该状态机。
首先，我们需要定义三个状态：红灯状态、绿灯状态和黄灯状态。
然后，我们可以使用一个计数器来计时。
当计时达到20秒时，状态机切换到绿灯状态；当计时达到50秒时，状态机切换到黄灯状态；当计时达到55秒时，状态机切换到红灯状态。
然后，状态机重新开始计时，循环执行上述过程。
3. 设计一个电梯控制系统，实现电梯的上升和下降功能，并能够响应乘客的楼层请求。
答案：电梯控制系统是一个较为复杂的时序逻辑电路设计问题。
我们可以使用一个状态机来实现该系统。
首先，我们需要定义电梯的各个状态，例如静止状态、上升状态和下降状态。
然后，我们可以使用一个计时器来计时，以确定电梯的运行时间。
当电梯处于静止状态时，它可以响应乘客的楼层请求，并根据请求的楼层决定是上升还是下降。
当电梯到达目标楼层时，它会停止运行并等待下一个请求。
当电梯处于上升或下降状态时，它会根据当前楼层和目标楼层的差值来确定运行方向，并在到达目标楼层后停止运行。
时序逻辑电路典型例题分析
第六章时序逻辑电路典型例题分析第一部分：例题剖析触发器分析例1在教材图6.1所示的基本RS触发器电路中，若⎺R、⎺S 的波形如图P6.1（a）和（b），试分别画出对应的Q和⎺Q端的波形。
解：基本RS触发器，当⎺R、⎺S同时为0时，输出端Q、⎺Q均为1，当⎺R=0、⎺S=1时，输出端Q为0、⎺Q为1，当⎺R=⎺S=1时，输出保持原态不变，当⎺R=1、⎺S=0时，输出端Q为1、⎺Q为0，根据给定的输入波形，输出端对应波形分别见答图P6.1（a）和（b）。
需要注意的是，图（a）中，当⎺R、⎺S同时由0（见图中t1）变为1时，输出端的状态分析时不好确定（见图中t2），图中用虚线表示。
例2 在教材图6.2.3（a）所示的门控RS触发器电路中，若输入S 、R和E的波形如图P6.2（a）和（b），试分别画出对应的输出Q和⎺Q端的波形。
解：门控RS触发器，当E=1时，实现基本RS触发器功能，即：R=0（⎺R=1）、S=1（⎺S=0），输出端Q为1、⎺Q为0；R=1（⎺R=0）、S=0（⎺S=1）输出端Q为0、⎺Q为1；当E=0时，输出保持原态不变。
输出端波形见答图P6.2。
例3在教材图6.2.5所示的D锁存器电路中，若输入D、E的波形如图P6.3（a）和（b）所示，试分别对应地画出输出Q和Q端的波形。
解：D锁存器，当E=1时，实现D锁存器功能，即：Q n+1=D，当E=0时，输出保持原态不变。
输出端波形见答图P6.3。
例4在图P6.4（a）所示的四个边沿触发器中，若已知CP、A、B的波形如图（b）所示，试对应画出其输出Q端的波形。
设触发器的初始状态均为0。
解：图中各电路为具有异步控制信号的边沿触发器。
图（a）为边沿D触发器，CP上升沿触发，Q1n+1= A，异步控制端S D接信号C（R D=0），当C=1时，触发器被异步置位，输出Q n+1=1 ；图（b）为边沿JK触发器，CP上升沿触发，Q2n+1= A⎺Q2n +⎺BQ2n，异步控制端⎺R D接信号C（⎺S D =1），当C=0时，触发器被异步复位，输出Q n+1=0；图（c）为边沿D触发器，CP下降沿触发，Q3n+1= A，异步控制端⎺S D接信号C（⎺R D =1），当C=0时，触发器被异步置位，输出Q n+1=1；图（d）为边沿JK触发器，CP下降沿触发，Q4n+1= A⎺Q4n +⎺BQ4n，异步控制端R D接信号C（S D =0），当C=1时，触发器被异步复位，输出Q n+1=0。
时序逻辑电路习题解42页PPT
时序逻辑电路习题解
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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时序逻辑电路课后习题答案
第9章习题解答9.1 题9.1图所示电路由D 触发器构成的计数器，试说明其功能，并画出与CP 脉冲对应的各输出端波形。
Q CP题9.1图解：(1)写方程时钟方程：0CP CP =；10CPQ =；21CP Q = 驱动方程：00n D Q =；11n D Q =；22n D Q =状态方程：0100n n Q D Q CP +==↑；11110n n Q D Q Q +==↑；21221n nQ D Q Q +==↑(2)列状态转换表 （3）画状态转换图111210210n n n n n n CP Q Q Q Q Q Q +++0 0 0 0 1 1 11 1 1 1 1 1 02 1 1 0 1 0 13 1 0 1 1 0 04 1 0 0 0 1 15 0 1 1 0 1 06 0 1 0 0 0 17 0 0 1 0 0 0(4)画波形图CP 2Q 1Q 0Q(5)分析功能该电路为异步三位二进制减法计数器。
9.6 已知题9.6图电路中时钟脉冲CP 的频率为1MHz 。
假设触发器初状态均为0，试分析电路的逻辑功能，画出Q 1、Q 2、Q 3的波形图，输出端Z 波形的频率是多少？CP题9.6图解：(1)写方程时钟方程：123CP CP CP CP ===驱动方程：113n n D Q Q =；212n n D Q Q =⊕；312n n D Q Q =状态方程：11113n n n Q D Q Q CP +==↑;12212n n n Q D Q Q CP +==⊕↑;13312n n n Q D Q Q CP +==↑ 输出方程：3n Z Q =(2)列状态转换表 （3）画状态转换图111321321n n n n n n CP Q Q Q QQ Q Z+++0 0 0 0 0 0 1 01 0 0 1 0 1 0 02 0 1 0 0 1 1 03 0 1 1 1 0 0 04 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1(4)画波形图(5)分析功能该电路为能够自启动的同步5进制加法计数器。
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(9-1)第九章习题参考答案9-1对应于图9-1a 逻辑图，若输入波形如图 9-54所示，试分别画出原态为 0和原态为1对应时刻得Q 和Q 波形。
图9-54题9-1图解得到的波形如题9-1解图所示。
9-2逻辑图如图9-55所示，试分析它们的逻辑功能，分别画出逻辑符号，列出逻辑 真值表，说明它们是什么类型的触发器。
解对于（a ）：由图可写出该触发器的输出与输入的逻辑关系式为：Q= R DQ原态为原态为232a )b)图9-55题9-2图下面按输入的不同组合，分析该触发器的逻辑功能。
⑴ R D = 1、S D = 0若触发器原状态为 0,由式(9-1)可得Q = 0、Q = 1;若触发器原状态为I ，由式(9-1) 同样可得Q = 0、Q = 1。
即不论触发器原状态如何，只要 R D = 1、S D = 0,触发器将置 成0态。
(2)R D =0、S D = I用同样分析可得知，无论触发器原状态是什么，新状态总为： Q = 1、Q = 0,即触发器被置成1态。
(3)R D= S D = 0按类似分析可知，触发器将保持原状态不变。
(4)R D = S D = 1两个“与非”门的输出端 Q 和Q 全为0，这破坏了触发器的逻辑关系，在两个输入 信号同时消失后，由于“或非”门延迟时间不可能完全相等，故不能确定触发器处于何 种状态。
因此这种情况是不允许出现的。
逻辑真值表如表 9-1所示，这是一类用或非门实现的基本 RS 触发器，逻辑符号如题 9-2(a )的逻辑符号所示。
对于(b ):此图与(a )图相比，只是多加了一个时钟脉冲信号，所以该逻辑电路在CP=1时的功能与(a )相同，真值表与表 9-1相同；而在CP = 0时相当于(玄)中(3)的 情况，触发器保持原状态不变。
逻辑符号见题 9-2 ( b )逻辑符号。
这是一类同步 RS 触发器。
RDS DQ 1 0 0 0 1 1 00 不变 11不定表9-1题9-2 (a )真值表SCP RJ233题9-3解图9-3同步RS 触发器的原状态为 1 出对应的Q 和Q 波形。
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第9章时序逻辑电路习题解答
9.1 d R端和d S端的输入信号如题9.1图所示，设基本RS触发器的初始状态分别为1和0两种情况，试画出Q端的输出波形。
题9.1图
9.2 同步RS触发器的CP、R、S端的状态波形如题9.2图所示。
设初始状态为0和1两种情况，试画出Q端的状态波形。
题9.2图
9.3 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端的输入波形如题9.3图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
解：
9.4 设主从型JK触发器的初始状态为0，J、K、CP端输入波形如题9.4图所示。
试画出Q端的输出波形（下降沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？
解：
第9章时序逻辑电路225
9.5 设维持阻塞型D触发器的初始状态为0，D端和CP端的输入波形如题9.5图所示，试画出Q端的输出波形（上升沿触发翻转）。
如初始状态为1态，Q端的波形又如何？
题9.3图
题9.4图题9.5图
9.6 根据CP时钟脉冲，画出题9.6图所示各触发器Q端的波形。
（1）设初始状态为0；（2）设初始状态为1。
（各输入端悬空时相当于“1”）
题9.6图
第9章时序逻辑电路
226
9.7 题9.7图所示的逻辑电路中，有J和K两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它是何种触发器。
题9.7图
9.8 根据题9.8图所示的逻辑图和相应的CP、d R、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出波形。
设初始状态Q1=Q2=0。
题9.8图
第9章 时序逻辑电路 227
9.9 试用4个D 触发器组成一个四位右移移位寄存器。
设原存数码为“1101”，待存数码为“1001”。
试列出移位寄存器的状态变化表。
9.10 在题9.10图所示的逻辑电路中，试画出Q 1和Q 2端的输出波形，时钟脉冲是一连续的方波脉冲。
如果时钟脉冲频率是4000Hz ，那么
Q 1和Q 2波形的频率各为多少？设初始状态Q 1=Q 2=0。
9.11 题9.11图是用主从JK 触发器组成的8421码异步十进制计数器，试分析其计数功能。
题9.11图
题9.10图
第9章时序逻辑电路
228
9.12 题9.12图是用D触发器组成的三位异步二进制计数器，试分析其计数功能。
题9.12图
9.13 试分析题9.13图的计数功能。
题9.13图
9.14 在题9.14图所示的电路中，已知寄存器的初始状态Q1Q2Q3=111。
试问下一个时钟作用后，寄存器所处的状态？经过多少个CP脉冲作用后数据循环一次，并列出状态表。
题9.14图
第9章时序逻辑电路229
解：下一个时钟作用后，寄存器所处的状态为“011”。
经过四个CP脉冲作用后数据循环一次，波形如图所示。
状态表如下：
CP Q1 Q2 Q3
0 1 1 1
1 0 1 1
2 0 0 1
3 1 0 0
4 1 1 0
9.15 在题9.15图数码寄存器中，原先存入的数为“1010”，现在需要存入的数是“1101”，试问：
（1）先进行置“0”操作，再进行“接收”命令操作，寄存器存入的数码是多少？
（2）未进行置“0”操作，就进行“接收”命令操作，寄存器存入的数码是多少？
题9.15图
解：（1）先进行置“0”操作，再进行“接收”命令操作， 寄存器存入的数码是1010。
（2）不进行置“0”操作，就进行“接收”命令操作， 寄存器存入的数
9.16 试用两片74LS290型计数器接成二十四进制计数器。
9.17 试列出题9.17图所示计数器的状态表，从而说明它是一个几进制计数器。
设初始状态为“000”。
第9章 时序逻辑电路
230
题9.17图
9.18 逻辑电路如题9.18图所示。
设Q A =1，红灯亮；Q B =1，绿灯亮；Q C =1黄灯亮。
试分析该电路，说明三组彩灯点亮的顺序。
在初始状态，3个触发器的Q 端均为0。
此电路可用于晚会对彩灯采光。
题9.18图
9.19 分析题9.19图所示的逻辑电路，说明发光二极管工作亮3s 、暗2s 的循环。
图9.18所示逻辑电路的状态表见下表所示,由此可见,三组彩灯点亮的顺序为:红灯亮,绿灯亮,黄灯亮,全亮,全灭,红灯亮,…..
第9章 时序逻辑电路
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题9.19图
9.20 题9.20图所示是一个防盗报警电路，a 、b 两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃者必经之处。
当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声（扬声器电压为 1.2V ，通过电流为40mA ）。
（1）试问555定时器接成何种电路？（2）说明本报警电路的工作原理。
题9.20图
设初始状态为000,图9.19所示逻辑电路的状态表如下表所示,由此可知,发光二极管作亮3S,暗2S 的循环
第9章时序逻辑电路
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9.21 题9.21图所示电路是一简易触摸开关电路，当手摸金属片时，发光二极管点亮，经过一定时间，发光二极管又熄灭。
试说明其工作原理，并问发光二极管能亮多长时间？
9.22 题9.22图所示电路是一门电路，试说明其工作原理。
题9.21图题9.22图
9.23 题9.23图所示电路是两个3位异步二进制计数器，试列出它们的状态表，画出波形图，判断是加法还是减法计数器，并说明在电路结构上有何区别。
第9章时序逻辑电路
233
题9.23图
9.25 9.23
表9.26, 表9.27中
图
9.24
第9章 时序逻辑电路
234
9.24 在图9.30中，当d 3d 2d 1d 0=1010时，试计算输出电压U O 。
设U R =10V ，R F =R 。
解：
9.25 在图9.30中，设U R =10V ，R F =R O =10k Ω，当d 3d 2d 1d 0=1011时，试求此时的I R 、I O1、U O 以及各支路电流I 3、I 2、I 1、I 0。
解：
表9.27。