第九章 集 成 触 发 器9--1R d S d Q Q不定9--2 (1CP=1时如下表)(2) 特性方程Q n+1=D(3)该电路为锁存器(时钟型D 触发器)。
CP=0时,不接收D 的数据;CP=1时,把数据锁存。
(但该电路有空翻)9--3 (1)、C=0时该电路属于组合电路;C=1时是时序电路。
(2)、C=0时Q=A B +; C=1时Q n+1=B Q BQ n n+=(3)、输出Q 的波形如下图。
A B C Q9--4CP D Q 1Q 29--5DQ QCPT图9.5Q1CP Q2Q3Q4Q 1n 1+=1 Q 2n 1+=Q 2n Q n 13+=Q n3 Q Q 4n 14n +=9--7 1、CP 作用下的输出Q 1 Q 2和Z 的波形如下图; 2、Z 对CP 三分频。
DQ QCPQ1DQ QQ2ZRd CP Q1Q2Z19--8 由Q D J Q KQ J Q KQ n 1n n n n +==+=⋅得D 触发器转换为J-K 触发器的逻辑图如下面的左图;而将J-K 触发器转换为D 触发器的逻辑图如下面的右图CPD Q QJKQ DQ QJ KCP9--9CP B CA9--10CP X Q1Q2ZQ Q D Rd CPR C5VCPu cu cQ1.4V9--121、石英晶体的作用是稳定频率,因为石英晶体选频特性非常好。
2、振荡器的输出频率是1MH Z3、控制信号C=0是停振。
9--13图9.13(a)为由555定时器和D 触发器构成的电路,请问: 1、555定时器构成多谐振荡器 2、u c, u o 1, u o 2的波形u c u o 1u o 2t t t 1.67V3.33V3、u o 1的频率f 1=1074501316..H z ⨯⨯≈ u o 2的频率f 2=158H z4、如果在555定时器的第5脚接入4V 的电压源,则u o 1的频率变为1113001071501232....H z ⨯⨯+⨯⨯≈9—14 (a)是由555定时器构成的单稳态触发电路。
1、工作原理(略);2、暂稳态维持时间t w =1.1RC=10ms(C 改为1μF);3、u c 和u o 的波形如下图:u ou ct t tu i (ms)(ms)(ms)5 10 25 30 45 503.33V4若u i 的低电平维持时间为15m s ,要求暂稳态维持时间t w 不变,可加入微分电路 9--15由555定时器构成的施密特触发器如图9.8(a)所示 1、电路的电压传输特性曲线如左下图; 2、u o 的波形如右下图;u o u i (V)(V)2 4 6246u ot t 4V 2Vu i3、为使电路能识别出u i 中的第二个尖峰,应降低555定时器5脚的电压至3V 左右。
4、在555定时器的7脚能得到与3脚一样的信号,只需在7脚与电源之间接一电阻。
9--16延迟时间t d =1.1×1×10=11s 扬声器发出声音的频率f=1071500110..kH z ⨯⨯≈第十章 时 序 数 字 电 路10--1 (请同学自己总结)10--2 1、指出下列各种触发器中,哪些能组成移位寄存器,哪些不能;如果能,在( )内打对号,否则打×。
(1) 基本R-S 触发器 ( × ); (2) 同步R-S 触发器( 能 ); (3) 主从J-K 触发器 ( 能 ); (4) 维持阻塞D 触发器(能 ); (5) 边沿J-K 触发器 ( 能 ); (6) CMOS 主从D 触发器(能 )。
2、某512位串行输入串行输出右移寄存器,已知时钟频率为4MH Z ,数据从输入端到达输出端被延迟多长时间?(128μs )10--3 根据题意D 2=XQ XD 0nI ⋅,很容易画出下面的逻辑图:DQ QQQ QQCPFF0FF1FF2DD XD I10--41、对应CP 和输入A 的输出端Q 0 Q 1 Q 2和Q 3的波形如下图。
2、电路的逻辑功能为环形计数器。
Sd J K QQ J K QQ RdJ KQ Q RdJK QQRdCP AFF0FF1FF2FF3CPA Q0Q1Q2Q310--6在二进制异步计数器中,请将正确的进位端或借位端(Q或Q )填入下表10--6(1)驱动方程:J Q 13n = K Q Q 12n 3n=⋅ J Q Q 21n 3n =⋅ K Q 23n = J K Q Q 331n 2n ==⋅(2)把驱动方程代入J-K 触发器的特性方程可得计数器的状态方程(略) (3)(4)状态转换图 (5)该电路为五进制加法计数器023456712不能自启动,只需令J 3=1即可。
10--7 1、由FF 1和FF 0构成的是三进制加法计数器(过程从略)2、整个电路为六进制计数器。
状态转换表(略),完整的状态转换图 和CP 作用下的波形图如下图。
CP Q0Q1Q2124563710--8 1、工作原理(略) 2、使电路清零更可靠10--9 1电路的状态方程和输出方程:Q XQ Q Q 1n 11n 2n 1n+=+ Q Q Q 2n 11n 2n +=⊕Z Q Q CP 12=⋅⋅2分别列出X=0和X=1两种情况下的状态转换表见下表,其逻辑功能: 当X=0X=1时为三进制减法计数器。
3、X=1时,在CP 脉冲作用下的Q 1 Q 2和输出Z 的波形如下图:CP Q1Q2Z10--10分析过程略,状态转换图见下图(Q 1为高位),其功能为跳全”0”的三位扭环型计数器。
6143250710--11 1、根据题中给出的波形,要设计的计数器为六进制,故需要三个触发器; 2、用次态卡诺图法设计该电路:001Q 2n Q 1nQ 0nQ 2n+1Q 1n+1Q 0n+10100 01 11 10100011101010000状态方程: 驱动方程 图略Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 0n 11n 0n 1n 0n 1n 12n 1n2n 10n 2n ++⋅+=⋅+=⋅=⋅⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ J K Q J Q J Q K K 1001n 12n 20n12======⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 3、经检验该电路能自启动。
10--12 1、状态转换图12536407131281514910112、Qd 对CP 十分频,Qd 的占空比是50%。
10--13图(a)是七进制计数器,图(b)是十进制计数器,图(c)是十进制计数器 (6 7 ... 15 6)1、若将图(a)中与非门G 的输出改接至C r 端,而令L D =1,电路变为六进制2、图(b)电路的输出采用的是余三码10--14图(a)为三进制,图(b)为四进制,图(c)为七进制,图(d)为十二进制,图(e)为 三十七进制10--15 1、对应CP 的输出Q a Q d Q c 和Qb 的波形和状态转换图如下图:1234012891011CPQ aQ c Q dQ b2、按Q a Q d Q c Qb 顺序电路给出的是BCD5421码3、按Q d Q c QbQ a 顺序电路给出的编码如下图:123408965710--16当MN 为各种不同输入时,可组成四种不同进制的计数器(将各个触发器第十一章 D/A 和 A/D 转 换 器11--1填空1、8位D/A 转换器当输入数字量只有最高位为高电平时输出电压为5V,若只有最低位为高电平,则输出电压为 40mV 。
若输入为10001000,则输出电压为 5.32V 。
2、A/D 转换的一般步骤包括 采样 、 保持 、 量化 和 编码 。
3、已知被转换信号的上限频率为10kH Z ,则A/D 转换器的采样频率应高于20kH Z 。
完成一次转换所用时间应小于50 s 。
4、衡量A/D 转换器性能的两个主要指标是 精度 和 速度 。
5、就逐次逼近型和双积分型两种A/D 转换器而言, 双积分型抗干扰能力强; 逐次逼近型 转换速度快。
11-2输出电u o =1.54V ;分辨率为1/(28-1)。
11--32R 2R 2R 2R2R R R R 2R Q0 Q1 Q2 Q33RRRU O&-+-+CP ui+ -四位二进制计数器RdV AG首先将二进制计数器清零,使U o=0。
加上输入信号(U i>0),比较器A输出高电平,打开与门G,计数器开始计数,U o增加。
同时U i亦增加,若U i>U o,继续计数,反之停止计数。
但只要U o未达到输入信号的峰值,就会增加,只有当U o=U imax 时,才会永远关闭门G,使之得以保持。
11--41、若被检测电压U I(max)=2V,要求能分辨的最小电压为0.1mV,则二进制计数器的容量应大于20000;需用15位二进制计数器2、若时钟频率f CP=200kH Z,则采样时间T1=215×5μs=163.8ms3、TRC2V5V1⨯=RC=409.5ms11--51、完成一次转换需要36μs2、A/D转换器的输出为01001111第十二章存储器和可编程器件12--1 填空1、按构成材料的不同,存储器可分为磁芯和半导体存储器两种。
磁芯存储器利用正负剩磁来存储数据;而半导体存储器利用器件的开关状态来存储数据。
两者相比,前者一般容量较大;而后者具有速度快的特点。
2、半导体存储器按功能分有ROM 和RAM 两种。
3、ROM主要由地址译码器和存储矩阵两部分组成。
按照工作方式的不同进行分类,ROM可分为固定内容的ROM 、PROM 和EPROM 三种。
4、某EPROM有8数据线,13位地址线,则其存储容量为213×8 。
5、在系统可编程逻辑器件简称为ISPPLD 器件,这种器件在系统工作时可以(可以、不可以)对器件的内容进行重构,它包括ISPGAL 、ISPGDS 、ISPLSI 三种系列的产品。
6、对isp器件进行编程时不需要(需要、不需要)专门的编程器,对GAL器件进行编程时需要(需要、不需要)专门的编程器。
7、对GAL器件和ispLSI器件进行编程时可以选用下列那几种输入方式。
a)原理图方式b)ABEL-HDL语言c)VHDL语言d)原理图与ABEL语言混合输入方式e)FM输入方式GAL 器件 : a) b )c) d) e) ispLSI 器件: a) b )c) d)12--2 D 0A 0D 1m (3,6,9,12,15)D 2A 1A 0D 3m (0,5,9,13)==∑=⋅=∑⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪ 12--3地址译码器A1A0D3 D2 D1 D0B1B0m 0m 1512--4 1。
F Q Q Q Q Q Q Q F Q Q Q Q Q Q Q Q Q F Q Q 110212102210210210310=⋅+⋅+⋅=⋅⋅+⋅+⋅⋅=⋅⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪2、CP F1F2F312--5AA B B C C i-1i-1S i C i12—61、状态转换表000111100001111000011110Qe =0D aQ a Q b c Q Q d Q e =1100011101注:卡诺图中的空格为约束项。