1、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 D Q F2 Q2 Q D Q F1 Q D Q F0 Q1 Q0 CP 题 9 . 1 图解：(1)写方程时钟方程： ； ；0CP1021CP驱动方程： ； ；nDQnnDQ状态方程： ； ；010110n2121nnQD(2)列状态转换表 （ 3）画状态转换图1121020nnnCP0 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
2、0 17 0 0 1 0 0 0(4)画波形图CP2Q10(5)分析功能该电路为异步三位二进制减法计数器。0 0 01 1 1 1 1 0 1 0 10 0 10 1 0 0 1 1 1 0 09.6 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 Q1、Q 2、Q 3 的波形图，输出端 Z 波形的频率是多少？ D Q Q F1 D Q Q F2 D Q Q F3 =1 Z CP 题 9 . 6 图解：(1)写方程时钟方程： 123CPCP驱动方程： ； ；nDQ12n312nDQ状态方程： ; ;113nnP1212nnCP1
3、312nnDQCP输出方程： Z(2)列状态转换表 （3）画状态转换图113232nnnCPQZ0 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 11 0 1 0 1 0 11 1 0 0 1 0 11 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。Z 波形的频率为 200K.00101011010110/ /0CP2Q10QZ9.10 同步十进制计数吕 74LS160 的功能表如表题 9.10 所示，分析由 74LS160 芯片构成的题 9.10
4、 图所示计数器的计数器长度。题 9 . 1 0 图LD CP Q3 2 Q1 0 CT P CR D3 2 D1 0 “1” LD CP Q3 2 Q1 0 CT P CR D3 2 D1 0 “1” “1” ( a )( b )题 9.10CRLDCTT CTP CP 芯片功能0 清 零1 0 预置数1 1 1 1 计 数1 1 0 1 保 持1 1 0 保 持解：（a）由图可得状态转换表为：0 0 0 00 0 0 1 0 0 1 00 0 1 10 1 1 10 1 1 0 0 1 0 10 1 0 0该计数器的计数长度为 8.（b）由图可得状态转换表为：1 0 0 10 0 0 0 0
5、 0 0 10 0 1 00 1 0 1 0 1 0 00 0 1 1该计数器的计数长度为 7.9.12 应用同步四位二进制计数器 74LS161 实现模 11 计数。试分别用清除端复位法与预置数控制法实现。74LS161 功能表见表题 9.8。表题 9.8输 入 输 出CRLDCTT CTP CP D3Q0 Q3Q00 01 0 d3d0 d3d01 1 1 1 计数1 1 0 保持，C 0=01 1 0 保持解：（1）清除端复位法因为是异步清零，所以实现 11 进制共需 12 个状态。状态转换表为：0 0 0 00 0 0 1 0 0 1 00 0 1 11 0 1 11 0 1 0 1
6、0 0 11 0 0 00 1 0 00 1 0 10 1 1 10 1 1 0310CRQC P Q3 Q2 Q1 Q0 C TT C TP D3 D2 D1 D0 “1”RL(2) 预置数控制法因为是同步置数，所以实现 11 进制共需 11 个状态。设初始状态为 ,3210D则状态转换表为：0 0 0 00 0 0 1 0 0 1 00 0 1 11 0 1 0 1 0 0 11 0 0 00 1 0 00 1 0 10 1 1 10 1 1 0L D C P Q3 Q2 Q1 Q0 C TT C TP C R D3 D2 D1 D0 “1”9.14 试用两片 74LS210 构成一个模
7、25 计数器，要求用二种方法实现。 74LS210 的功能表见表题 9.13。表题 9.13输 入 输 出CP R0(1)R2(2) S9(1)S9(2) Q4Q3Q2Q1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 10 0 计 数解：（1）将两片 74LS210 先接成 100 进制，再实现 25 进制。Q1 Q2 Q3 Q4 C P2 S9（1）S9（2）R0（1）R0（2）7 4 L S 2 1 0C PC P1 Q1 Q2 Q3 Q4 C P2 S9（1）S9（2）R0（1）R0（2）7 4 L S 2 1 0C P1 （2）由 55 实现Q1 Q2 Q3 Q4 C P2S9（1）S
8、9（2）R0（1）R0（2）7 4 L S 2 1 0C PQ1 Q2 Q3 Q4 C P2S9（1）S9（2）R0（1）R0（2）7 4 L S 2 1 09.20 已知逻辑图和时钟脉冲 CP 波形如图 9.20 所示，移位寄存器 A 和 B 均由维持阻塞 D触发器组成。A 寄存器的初态 Q4AQ3AQ2AQ1A=1010，B 寄存器的初态 Q4BQ3BQ2BQ1B=1011，主从 JK 的初态为 0，试画出在 CP 作用下的 Q4A、Q 4B、C 和 QD 端的波形图。J Q Q K C A B “1”Q4 B Q4 A D1 A D1 B C P QD C P 题9 . 2 0图解：各端
9、波形如图所示：C P 4AQBD9.26 试求 101 序列信号检测器的状态图，检测器的功能是当收到序列 101 时输出为 1，并规定检测的 101 序列不重迭，即：X：0101011101Z：0001000001解：设初始状态为 ,0S：表示接收到一个“1”时的状态S：表示接收到一个“0”时的状态2：表示接收到第二个“1”时的状态3状态图为：0S1S2S3S1/ /00/1/00/9.35 用 JK 触发器设计具有以下特点的计数器：（1）计数器有两个控制输入 C1 和 C2，C 1 用以控制计数器的模数，C 2 用以控制计数的增减；（2）若 C1=0，计数器模=3；如果 C1=1，则计数器模
10、为 4；（3）若 C2=0，则为加法计数；若 C2=1 则为减法计数。作出状态图与状态表，并画出计数器逻辑图。解：由题意可知共需 4 个状态，状态图为：状态表为： 0 00 11 11 0 0 00 1 01 0 1 11 11 1得次态卡诺图为：120010100101nnCQ12C0nQ0 00 11 11 00 0 0 1 1 1 1 0n11111112C10nQ0 00 11 11 00 0 0 1 1 1 1 0n111111则状态方程为： 1201201201()()nnnnnQCQCQ1010()n驱动方程为： ;20112nnJK1nJK逻辑图为：J Q Q K 0FJ Q Q K 1F= 10002C&000 0&000&000&0001C = 10001P
