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数电作业讲评(3)..


怎么改接?
题3.6.7 已知集成计数器74HC193的功能表
(1)若要设计一个100进制8421BCD编码的加法计 数器需要几片74HC193?各片应设计成几进制计数器? (2)试用片间同步级联法设计80进制8421BCD编码 的加法计数器; (3)试用片间异步级联法设计80进制8421BCD编码 的加法计数器;
(1)利用反馈清零法设计一个8421BCD编码的十进制加 计数器 解:74HC193是异步清“零”,又因S10= Q3Q2Q1Q0=1010,所以应该用1010状态将计数器置 成0000,然后再重新开始计数。 所以连接电路为:
(2)利用反馈置数法设计一个余3编码的十进制加 计数器。 反馈置数法是异步实现的,因此将余3码的最小数 Q3Q2Q1Q0=0011从数据输入端输入,将最大数 Q3Q2Q1Q0=1100加1后作为置数控制,控制状态应 该是Q3Q2Q1Q0=1101,即控置数控制逻辑关系为:
(1)试利用反馈清零法设计一个8421BCD编码的七进 制加计数器。
电路是异步清零
C r Q2Q1Q0
(2)试利用反馈置数法设计一个余3编码的七 进制加计数器。
因为74LS16?是同步置数 状态转换中的最小数0011应该从数据输入端 加入,而最大数1001作置数控制
(3)试用一片74HC161及图题2.4.26(c)电路设计成 一个能自动完成加、减循环计数的计数器。即能从000 加到111,再从111减到000循环(注,111只允许出现一 次,000要求出现2次)。
题3.7.4 试用256×4字位的RAM,用位扩展的方法 组成一个256×8字位的RAM,请画出电路图。 解:256×4字位的RAM只有4位数据线,要扩大成8 位时应采用位扩展的方法实现。
题3.7.5 C850是64×1字位容量的静态RAM, 若要用它扩展成一个128×4字位容量的RAM, 需要几块C850?并画出相应的电路图。
题3.7.8 利用数据选择器和数据分配器的原理, 将二只64*8容量的ROM分别变换成一只512*1字
位和一只256*2字位ROM。
变换成512×1字位时用8选1的数选择器
变换成256×2字位的系统时用双4选1的数据选
择器
题4.1.1 试分别画出图题所示各电路的电压传输特性曲线。
*其中的(e)R1和R2应 该有参数,否则当某个 运放输出低电平时,不 一定能断定稳压管击穿, 即输出负电平要具体分 析,经计算应取 R1=10K,R2=5K时, 上述传输特性画的正确。 而运放输出都是高电平 时,两只二极管都截止, 正向稳压管击穿,输出 为+5V。
(2)试用片间同步级联法设计36进制8421BCD编 码的加)异步式36进制计数器
题3.7.2 将包含有32768个基本存储单元的存 储电路连接成4096个字节的RAM,则: (1)该RAM有几根数据线? (2)该RAM有几根地址线?
解:一个基本存储单元存放有一位二进制信 息,一个字节为8位二进制信息, 32768=215=212×8=212×23。所以: (1) 有8根数据线; (2) 有12根地址线,一次访问一个字节,即8 位数据。
(b)该电路是连接成减法 模式,当有借位输出时,将 数据输入端的数据置入计数 器中,计数器又重新开始新 一轮计数,状态转换图如图 所示。
BO Q3 Q 2 Q1 Q 0 CPD
0000状态出现时是否就置数?虽然是异步置数方式 注意 BO 还需要脉冲配合! 慎用!
(c)是用“置数”法实现的减法计数。根据电路连接, 当计数计到Q3Q2Q1Q0=1000时,计数器置数控制将 0111数据置入,然后开始从0111状态做减法计数,
(3)异步级联的8421BCD编码的80进制加法计数器。
一个很窄的工作脉冲沿,不是好的连接
题3.6.5 已知集成计数器74HC193的功能表和引脚图 (1)利用反馈清零法设计一个8421BCD编码的十进制加计数 器。 (2)利用反馈置数法设计一个余3编码的十进制加计数器。 (3)能否采用反馈清零法设计减法计数器?能否应用反馈置 数法设计减法计数器?为什么?试设计一个8421BCD编码十进 制减法计数器。
LD Q3Q2Q0
(3)对减法计数器,只能用反馈置数法实现,而不能用反馈清 零法。???(只是针对8421BCD) 因为减法是要从某一个数开始相减的,该数据只能预置入计数 器中,反馈清零无法将某一数据置入。 8421BCD的十进制减法计数器将最大数Q3Q2Q1Q0=1001从数 据输入端置入,控制逻辑用Q3Q2Q1Q0=1111(因为减到“0000” 后再来一个CP脉冲计数器状态先出现1111,利用该状态将 Q3Q2Q1Q0=1001置入,然后开始减法。所以控制逻辑有:
理想条件,不考虑门的延时。
当个位数等于9时,高位同步保持端等于1,允许高位在 下一个时钟上升沿到来后计数一次,其它情况同位因为同 步保持端等于0,即使有时钟有效沿也不计数。 但是,在个位数由8变到9时,在高位CPD形成上升延, 若考虑门的延迟,此时CPU 为“1”高位减法??可能出问 题 同步级联时选用有同步保持控制端的芯片,如74HC163
解:(1)要二片74HC193集成计数器。图示电路是采 用异步法实现的8421BCD编码的100进制加法计数。
高位很窄的脉冲,工作不可靠,是否有好的改进方式?
(2)同步式80进制加法计数器,拾位计数器连接成8 进制。个位仍然是8421BCD码的10进制加法计数器。
同步级联时一定要使用集成计数器的同步保持端
题3.7.9 有两块16KB(2048*8)的ROM,试用它们 构成: (1)32KB(4096*8)的ROM; (1)用二片16KB(2048*8)的ROM,加一个反相器 即可实现32KB(4096*8)的ROM,连接图所示:
(2)32KB(2048*16)的ROM。
该题只要进行数据位扩展即可,连接电路如图所 示:
LD Q3Q2Q1Q0
题3.6.6 中规模集成四位二进制计数器 (74HC16?)的功能表和引脚图分别如表和图 题所示
(1)试利用反馈清零法设计一个8421BCD编码的七 进制加计数器。 (2)试利用反馈置数法设计一个余3编码的七进制 加计数器。 (3)试用一片74HC161及图题2.4.26(c)电路设 计成一个能自动完成加、减循环计数的计数器。即 能从000加到111,再从111减到000循环(注,111只 允许出现一次,000要求出现2次)。
题3.7.3 RAM的容量为256×4字位,则: (1)该RAM有多少个存储单元? (2)该RAM每次访问几个基本存储单元? (3)该RAM有几根地址线?
解: 一个基本存储单元存放有一位二进制信息, 所以1024字位容量就有: (1) 1024个基本存储单元; (2) 由四个基本存储单元组成一个4位的存储单 元,该存储器每次访问4个基本存储单元; (3) 有8根地址线。
(1)若要设计一个36进制8421BCD编码的加法计数器 需要几片74HC193?各片应设计成几进制计数器?
解:(1)由于是8421BCD编码,所以应该采用个位是 十进制,而拾位是3进,但是当个位在第4次10进时, 只能计到0101时,下一个CP脉冲将两个计数器都清 “0”,然后重新开始新一轮计数(即二片74HC193集 成电路)。
题3.6.2 图题是一个实现串行加法的电路图,被加数“11011” 及加数“10111”已分别存入两个五位被加数和加数移位寄存器 中。试分析并画出在六个时钟脉冲作用下全加器输出Si端、进 位触发器Q端以及和数移位寄存器中左边第一位寄存单元的输 出波形(要求时间一一对应)。
0
全加和Si
0
进位触发器Q
由于74LS161只能作加法计数,要实现000→111→000加法/减循 环计数时,其输出只能取自图(c)电路
题3.6.8 已知集成计数器74HC193的功能表和引脚图分别 如题表3.6.3和图题3.6.3所示, (1)若要设计一个36进制8421BCD编码的加法计数器需 要几片74HC193?各片应设计成几进制计数器? (2)试用片间同步级联法设计36进制8421BCD编码的加 法计数器; (3)试用片间异步级联法设计36进制8421BCD编码的减 法计数器;
题4.1.2 已知三个电压比较器的电压传输特性如图题 (a)、(b)、(c)所示,它们的输入电压波形如 图(d),试画出vO1、vO2和vO3的波形。
0
和数最左一位
0
题3.6.3 中规模集成计数器74HC193功能表和引脚图 分别如图表3.6.3和图题所示,其中 CO BO 分别为进位和借位输出,试问: (1)分析图(a)(b)(c)是几进制计数器? 采用什么编码方式计数。
解:(a)电路是用“反馈清除” 法将计数器连接成加法计数,当 计数器的状态计到 Q3Q2Q1Q0=1000时,触发器内容 清“零”,复位端恢复为高电平, 计数器重新开始计数。电路是一 个8进制加法计数器,采用421编 码计数,其状态转换图为:
高位计数条件是 CP U , CP D Q3Q 1Q0 (低位) 1
当CP上升沿到来后,若低位Q3Q2Q1Q0=1011,此时高位的 CPD 1
由于低位是异步置数,低位Q3Q2Q1Q0=1011仅短暂出现, 立即被置成0000。这意味高位的CPD仅出现短暂高电平, 当下一个CP上升沿到达时,高位的CPD早已是低电平了, 此时仍不能计数。因此,本电路的高位永远不可能计数。
题3.6.4 已知集成计数器74HC193构成的电路如图题所 示,试问: (1)图题构成几进制计数器?
解:低位计数用置数法实现,,当计数计到 Q3Q2Q1Q0=1011时,因为是异步置数, Q3Q2Q1Q0=1011立即被置成0000,下一个CP脉冲重 新开始加法计数,低位状态转换图是 0000~1010,8421编码的11进制加法计数器。
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