第五章时序逻辑电路习题答案[题5.1]
电路能自启动。
状态转换图如图A5.1.
[题5.2]
[解]
电路的状态转换图如图A5. 2 。
[题5.3]
[解]
电路的状态转换图如图A5. 3。
电路能自启动。
[题5.4]
[解]
电路状态转换图如图A5.4。
A =0时作二进制加法计数，A =1时作二进制减法计数。
[题5.5]
[解]
状态转换图如图A5. 5。
电路能自启动。
[题5.6]
[解] 见图A5. 6 。
[题5.7]
[解] 经过4个时钟信号作用以后，两个寄存器里的数据分别为A3A2A1A o=1100,B3B2B1B o = 0000。
这是一个4位串行加法器电路。
CI的初始值设为0.
[题5.8]
[解]图P5. 8电路为七进制计数器。
[题5.9]
[解] 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]
[解] 见图A5. l0.
[题5.11]
[解] M=1时为六进制计数器，M=0时为八进制计数器。
[题5.12]
[解] A=1时为十二进制计数器，A=0时为十进制计数器。
[题5.13]
[解] 见图A5. 13
[题5.14]
[解] 这是一个七进制计数器。
电路的状态转换图如图A5. 14所示。
其中Q3Q2Q1Q0的0110,0111,1110,1111 4个状态为过渡状态。
[题5.15]
[解] 第(1)级74LS161接成了七进制计数器，第(2)级74LS161接成了九进制计数器，两级串接成7*9=63进制计数器。
故Y的频率与CP的频率之比为1:63。
[题5.16]
[解] 第(1)片74160接成十进制计数器，第(2)片74160接成了三进制计数器。
第(1)片到第(2)片之间为十进制，两片串接组成71-90的二十进制计数器。
[题5.17]
[解] 在出现信号以前，两片74LS161均按十六进制计数。
即第(1)片到第(2)片为十六进制。
当第(1)片计为2，第(2)片计为5时产生信号，总的进制为5*16+2+1=83故为八十三进制计数器。
计数范围0000000—1010010（为八十三进制）
[题5.18]
[解] 见图A5. 18
[题5.19]
[解] 电路接法可如图A5. 19所示。
计数器由六片74160组成。
第(1),(2)两片接成六十进制的“秒计数器”，第(1)片为十进制，第(2)片为六进制。
第(3),(4)片接成六十进制的“分计数器”，接法与“秒计数器”相同。
第(5),(6)片用整体复位法接成二十四进制计数器，作为“时计数器”。
显示译码器由六片7448组成，每片7448用于驱动一只共阴极的数码管BS201A 。
Y 3Y 2Y 1Y 0
.
再从图A5 . 20给出的74160的状态转换图可知，当A=0时74 LS147
的输出为
= 1110, 74160的数据输入端
D 3D 2D 1D 0 =0001，则状态转换顺序将如图中所示，即成为九进制计数器。
输出脉冲Y 的频率为CP 频率的1/9。
依次类推便可得到下表:
[题5.21]
[解]可用CP 0作为 信号。
因为在CP 上升沿使Q 3 Q 2Q 1Q 0 =0000以后，在这个CP 的低电平期间CP 0将给出一个负脉冲。
但由于74LS190的 0==0信号是异步置数信号，所以0000状态在计数过程中是作为暂态出现的。
如果为提高置数
的可靠性，并产生足够宽度的进位输出脉冲，可以增设由G1、G2组成的触发器，由端给出与CP脉冲的低电平等宽的= 0信号，并可由端给出进位输出脉冲。
由图A5.21(a)中74LS190减法计数时的状态转换图可知，若=0时置入Q3Q2Q1Q0=0100，则得到四进制减法计数器，输出进位信号与CP频率之比为1/4。
又由74LS147的功能表
(表 3.3.3)可知，为使74 LS 147的输出反相后为0100, 需接人低电平信号，故应接输人信号C。
依次类推即可得到下表:
于是得到如图A5. 21( b )的电路图。
[题5.22]
[解]
状态转换图如图A5.22，电路能自启动。
这是一个五进制计数器。
[题5.23]
[解] 用置数法将74LS161接成十二进制计数器，并把它的Q3Q2Q1Q0对应地接至74LS154的A3A2A1A0，在74LS154的
—P11 .
输出端就得到了12个等宽的顺序脉冲P
电路接法见图A5.23。
[题5.24]
[解] 可以用十进制计数器和8选1数据选择器组成这个序列信号发生器电路。
若将十进制计数器74160的输出状态Q3Q2Q1Q0作为8选1数据选择器的输人，则可得到数据选择器的输出Z与输人Q3Q2Q1Q0之间关系的真值表。
若取用8选1数据选择器74LS251(见图A5. 24 )，则它的输出逻辑式可写为
Y =D 0( )+D 1( )+D 2( )+D 3( )+D 4
( )+D 5( )+D 6( )+D 7(A 2A 1A 0 )
由真值表写出Z 的逻辑式，并化成与上式对应的形式则得到 令
A 2=Q 2,A 1=Q 1,A 0=Q 0,D 0=D 1=Q 3,D 2=D 4=Q 5=Q 7= ,D 3=D 6=0 则数据选择器的输出Y 即所求之Z 。
所得到的电路如图A5.24所示。
[题5.25]
[解] 因为输出为八个状态循环，所以用74LS161的低三位作为八进制计数器。
若以R,Y,G 分别表示红、黄、绿三个输出，则可得计数器输出状态Q 2Q 1Q 0与R,Y ,G 关系的真值表
:
选两片双4选1数据选择器74 LS 153作通用函数发生器使用，产生R,Y,G.
由真值表写出R,Y,G的逻辑式，并化成与数据选择器的输出逻辑式相对应的形式
电路图如图A5 . 25 。
[题5.26]
[解] 按照表P5. 26中给出的计数顺序，得到图A5.26(a)所示
的的卡诺图。
从卡诺图写出状态方程，经化简后得到
=
从以上各式得到
进位输出信号为
得到的逻辑图如图A5.26(b)所示。
[题5.27]
[解]若取计数器的状态循环如表A5. 27所示，则即可得到如图A5. 27( a)所示的次态卡诺图。
由卡诺图得到四个触发器的状态方程分别为
输出方程为C=Q3Q1
由于D触发器的Q n+1=D，于是得到图A5.27(b)的电路图。
电路的状态转换图如图A5.27(c)，可见电路能够自启动。
若采用D触发器，则根据Q n+1=D，即得到
[题5.29]
[解]以A=1表示投人1元硬币的信号，未投时A =0;以B=1表示投人5角硬币的信号，未投时B=0;以X=1表示给出邮
票，未给时X=0;以Y=1表示找钱，Y=0不找钱。
若未投币前状态为S0，投入5角后为S1，投人1元后为S2，投人1.5元以后为S3，则进人S3状态再投人5角硬币(B=1)时X=1，返回S0状态;如投人1元硬币，则X=Y=1，返回S0状态。
于是得到图A5 .29(a)的状态转换图.今以触发器Q1Q0的四个状态组合00,01,10,11分别表示S0S1S2S3,作Q1n+1Q0n+1 /XY的卡诺图，得到图A5.29(b)。
由卡诺图得出
若采用D触发器，则D1=Q1n+1,D0=Q0n+1得到的电路如图A5.29( c )所示。