电子技术基础(数字部分)第五版 期末复习试题2

期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术期末复习2期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术教学基本要求1.掌握锁存器、触发器的电路结构和工作原理2.熟练掌握SR触发器、JK触发器、D触发器及T触发器的逻辑功能3.正确理解锁存器、触发器的动态特性5.锁存器和触发器期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术1.双稳态存储单元电路如Q=1如Q=011QQG1G2VO1VO2VI1VI21100稳定状态0011稳定状态称双稳态电路有记忆1位二进制数功能。两种稳定状态可长期保持期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术锁存器与触发器共同点：具有0和1两个稳定状态，一旦状态被确定，就能自行保持。一个锁存器或触发器能存储一位二进制码。不同点：锁存器：对脉冲电平敏感的存储电路，在特定输入脉冲电平作用下改变状态。触发器：对脉冲边沿敏感的存储电路，在时钟脉冲的上升沿或下降沿的变化瞬间改变状态。EECPCP2.锁存器锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术SR锁存器≥1QQRG1G2≥1SQRQQSQ约束条件：SR=0即不允许：S=R=1期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术D锁存器1DE1QQEDRED&&≥1≥1G3G1G2G4Q4Q3QQS1G5D锁存器的功能表期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术触发器的逻辑功能不同逻辑功能的触发器国标逻辑符号1DC1QQ＞DCPD触发器1JC11KQQ＞JCPKJK触发器1TC1QQ＞TCPT触发器1SC11RQQ＞SCPRRS触发器期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术D触发器特性表QnDQn+10000111001112.特性方程Qn+1=DD=1D=0D=0D=1013.状态图期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术J=0K=×J=×K=0J=1K=×J=×K=101状态转换图翻转10011111置111010011置000011100状态不变01010000说明Qn+1QnKJ特性表1nnnQJQKQ特性方程JK触发器期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术JK1234567CP例：设下降沿触发的JK触发器时钟脉冲和J、K信号的波形如图，试画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为0。Q期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术T触发器特性方程nnnQTQTQ1状态转换图T=1T=1T=0T=0011TC1QQ＞TCP逻辑符号凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号T取值的不同，只具有保持和翻转功能的电路，都称为T触发器。特性表nQ1nQ011101110000T期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术T′触发器QQ＞CPC特性方程nnQQ1时钟脉冲CP每作用一次，触发器翻转一次。1TC1QQ＞TCP1nnnQTQTQ1在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为T＇触发器。期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术SR触发器特性表特性方程状态图QnSRQn+1000000100101011不确定100110101101111不确定nnQRSQ1SR=0（约束条件）S=0R=×S=×R=0S=1R=0S=0R=101期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术D触发器构成T触发器DTQTQQQ1DC1=1TCPQQ1DC1TCP=TQTQJK触发器构成T触发器TKTJ1JC11KTQQCP期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术D触发器构成T'触发器QQ1DC1CPnQDCPQ二分频JK触发器构成T＇触发器1JC11K1QQCP11KJ期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术教学基本要求：2.熟练掌握时序逻辑电路的分析方法；1.熟练掌握时序逻辑电路的描述方式及其相互转换；3.熟练掌握时序逻辑电路的设计方法；4.熟练掌握典型时序逻辑电路计数器、寄存器、移位寄存器的逻辑功能及其应用；5.正确理解时序可编程器件的原理及其应用。6.时序逻辑电路的分析与设计期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术1.时序逻辑电路的基本概念时序电路的一般化模型组合电路IO存储电路ESijkm电路存在反馈输出方程:O＝f1(I，S)激励方程:E＝f2(I，S)状态方程:Sn+1＝f3(E，Sn)表达存储电路从现态到次态的转换关系式期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术时序电路同步：存储电路里所有触发器有一个统一的时钟源，它们的状态在同一时刻更新。异步：没有统一的时钟脉冲或没有时钟脉冲，电路的状态更新不是同时发生的。＞＞1DQ0FF0FF1Q1Q1Q0&ZCP1DCPX＞1JC11K＞1JC11K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术例：试分析如图所示时序电路的逻辑功能。CPX＞1JC11K＞1JC11K=1Q1“1”Q2Y&Q2Q1FF1FF2＞1JC电路是由两个JK触发器组成的同步时序电路。解：J2=K2=XQ1J1=K1=1Y=Q2Q1输出方程激励方程1n111111QnnnQQQ12XnnQQ1QJQnnnKQ将激励方程代入JK触发器的特性方程1nn21212XXQnnnQQQQ得状态方程2.同步时序逻辑电路的分析期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术状态图X/Y0/00/10/00/000110110Q2Q11/01/01/1001101101/0nn12QQYnn/QQ111210/100/11101/011/01000/010/00111/001/000X=1X=0状态转换表111nnQQ1212XnnnQQQY=Q2Q1期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术根据状态转换表，画出波形图。nnQQ011011nnQQ1100011001111000010010110100X=1X=0YX=0时0001101100111001电路功能：可逆计数器，X=1时Y可理解为进位或借位端。电路进行加1计数电路进行减1计数确定电路的逻辑功能CPAQ0Q1Z10011100110110Q2Q1XY期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术例:设计一个串行数据检测器。当检测到输入信号A出现110序列时，输出信号Y为1，否则为0。初始状态：aA输入1后：bA输入11后：cA输入110后：d定义电路状态的含义：确定输入、输出变量及电路的状态数：输入变量：A状态数：4个输出变量：Y解:现态次态/输出YA=0A=1aa/0b/0ba/0c/0cd/1c/0da/0b/03.同步时序逻辑电路的设计期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术②状态化简现态次态/输出YA=0A=1aa/0b/0ba/0c/0cd/1c/0da/0b/0现态次态／输出YA=0A=1aa/0b/0ba/0c/0ca/1c/0adcb0/01/00/01/00/01/00/11/0初始状态SA/Ya、d状态合并期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术③状态分配令a=00b=01c=11现态Q1Q0Q1n+1Q0n+1／YA=0A=10000/001/00100/011/01100/111/0④选择触发器的类型触发器个数:2个类型：采用对CP下降沿敏感的JK触发器。期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术⑤求激励方程和输出方程现态Q1Q0Q1n+1Q0n+1／YA=0A=10000/001/00100/011/01100/111/0S=xR=0S=0R=x10J=XK=1J=1K=XJ=XK=0J=0K=XnQ1nQ01+1nQ1+0nQ状态转换真值表及激励信号K0J0K1J1激励信号YA0000000××00010100××10100000××1×00111101×0×110001×1×1111110×0期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术激励方程AQY1输出方程AJ0AK0AQJ011KAJ1K10010XXXXXXXX01XXJ0K101XXXXXXXX01XX01Y0000XX01nQ1nQ01+1nQ1+0nQ状态转换真值表及激励信号K0J0K1J1激励信号YA0000000××00010100××10100000××1×00111101×0×110001×1×1111110×0期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术A=0，则次态，Y=11000QQ⑥根据激励方程和输出方程画出逻辑图，检查自启动能力＞＞FF0FF1&&1ACPC11J1KC11J1KYQ0Q1激励方程AQY1输出方程AJ0AK0AQJ01AK1100/11/0AQY1输出方程AQQY01能自启动检查自启动能力和输出当时1010QQA=1，则次态，Y=01011QQ期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术＞＞CLK&ZQ0Q1Q0Q1FF11DC1FF01DC1CP0CP1例：分析如图所示异步电路写出电路方程式①时钟方程②输出方程③激励方程CP0=CLK④求电路状态方程触发器如有时钟脉冲的上升沿作用时，其状态变化；如无时钟脉冲上升沿作用时，其状态不变。n0n1QQZCP1=Q000QD11QD000000001+0cpQcpQcpQcpDQnnnn111111111+1cpQcpQcpQcpDQnnnn4.异步时序逻辑电路的分析期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术00/0Q1Q0/Z11/110/001/0＞＞CLK&ZQ0Q1Q0Q1FF11DC1FF01DC1CP0CP1列状态表、画状态图、波形图CP0CP1Z↑01↑011↑10↓110↑01↑100↑10↓000↑01↑0110nQ10nQ1nQ11nQ状态表状态图期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术CPQ0Q1Z1TCP状态不确定根据状态图和具体触发器的传输延迟时间tpLH和tpHL，可以画出时序图。逻辑功能分析该电路是一个异步二进制减计数器，Z信号的上升沿可触发借位操作。也可把它看作为一个序列信号发生器。0011借位01100011借位0174HCT74双D触发器不确定时间约40ns期末复习题2华侨大学电工电子教学部qwLin单片机原理及应用电工电子教学部数字电子技术例用74LVC161构成九进制加计数器。(1)反馈清零法＞CPCETCEPCRPETCD0D1D2D3Q0Q1Q