1、 1 模块八 检测题答案 (一 ) 填空题: 1触发器的逻辑功能通常可用 、 、 和 等多种方法进行描述。 (功能真值表,逻辑函数式,状态转换图,时序波形图 ) 2组合逻辑电路的基本单元是 ,时序逻辑电路的基本单元是 。 (门电路,触发器 ) 3 触发器具有“空翻”现象,且属于 触发方式的触发器;为抑制“空翻”,人们研制出了 触发方式的 JK触发器和 D 触发器。 (钟控 RS,电平,边沿) 4 JK 触发器具有 、 、 和 四种功能。欲使 JK 触发器实现 nn QQ 1 的功能,则输入端 J 应接 , K应接 。 (置 0 ,置 1 ,保持,翻转 , 1 , 1 ) 5同步 RS 触发器的
2、状态变化是在时钟脉冲 期间发生的,主从 RS触发器的状态转变是在时钟脉冲 发生的。 ( CP=1, 下降沿 ) 6时序逻辑电路按各位触发器接受 信号的不同,可分为 步时序逻辑电路和 步时序逻辑电路两大类。在 步时序逻辑电路中,各位触发器无统一的 信号,输出状态的变化通常不是 发生的。 (时钟脉冲控制 ,同 ,异 ,异 ,时钟脉冲控制 ,同一时刻 ) 7分析时序逻辑电路时,首先要根据已知逻辑的电路图分别写出相应的 方程、 方程和 方程,若所分析电路属于 步时序 逻辑电路,则还要写出各位触发器的 方程。 (驱动 ,输出 ,次态 ,异 ,时钟脉冲 ) 2 8寄存器可分为 寄存器和 寄存器,集成 74
3、LS194 属于 移位寄存器。用四位移位寄存器构成环行计数器时,有效状态共有 个;若构成扭环计数器时,其有效状态是 个。 (数码,移位,双向, 4 , 8 ) 9 74LS194 是典型的四位 型集成双向移位寄存器芯片,具有 、并行输入、 和 等功能。 ( TTL,左移和右移,保持数据 ,清除数据 ) 10 逻辑图输入端子有圆圈的表示 触发,输出端子有圆圈的表示 ;不带三角符号的表示 方式,带三角符号的表示 方式;带三角符号及圆圈的表示 触发,有三角符号不带圆圈的表示 触发。 ( 低电平,“非”,电位触发,边沿触发方式,下降沿,上升沿) (二) 判断题 ( 错 ) 1基本的 RS 触发器具有“
4、空翻”现象。 ( 错 ) 2钟控的 RS 触发器的约束条件是: R S=0。 ( 对 ) 3主从型 JK 触发器的从触发器开启时刻在 CP 下降沿到来时。 ( 错 ) 4触发器和逻辑门一样,输出取决于输入现态。 ( 对 ) 5 D 触发器的输出总是跟随其输入的变化而变化。 ( 错 ) 6凡采用电位触发方式的触发器,都存在“空翻”现象。 ( 对 ) 7集成计数器通常都具有自启动能力。 ( 对 ) 8使用 3个触发器构成的计数器最多有 8 个有效状态。 ( 错 ) 9同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲 CP 不一定相同。 ( 对 ) 10利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 (
5、 对 ) 11 555 定时器 可以组成产生脉冲和对信号整形的各种单元电路。 ( 错 ) 12逻辑图中带三角符号的表示电位触发方式。 (三)选择题 1仅具有置“ 0”和置“ 1”功能的触发器是( C )。 A、基本 RS 触发器 B、钟控 RS 触发器 C、 D触发器 D、 JK 触发器 2由与非门组成的基本 RS 触发器不允许输入的变量组合 RS 为( A )。 3 A、 00 B、 01 C、 10 D、 11 3钟控 RS 触发器的特征方程是( D )。 A、 n1n QRQ B、 n1n QSQ C、 n1n QSRQ D、 nn QRSQ 1 4仅具有保持和翻转功能的触发器是( B
6、)。 A、 JK 触发器 B、 T触发器 C、 D 触发器 D、 T触发器 5触发器由门电路构成,但它不同门电路功能,主要特点是( C ) A、具有翻转功能 B、具有保持功能 C、具有记忆功能 6 TTL 集成触发器直接置 0端 DR 和直接置 1端 DS 在触发器正常工作时应( C ) A、 DR =1, DS =0 B、 DR =0, DS =1 C、保持高电平“ 1” D、保持低电平“ 0” 7按触发器触发方式的不同,双稳态触发器可分为( C ) A、高电平触发和低电平触发 B、上升沿触发和下降沿触发 C、电平触发或边沿触发 D、输入触发或时钟触发 8为避免“空翻”现象,应采用( B )
7、方式的触发 器。 A、主从触发 B、边沿触发 C、电平触发 D、上述均包括 9为防止“空翻”,应采用( C )结构的触发器。 A、 TTL B、 MOS C、主从或维持阻塞 10描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是( B )。 A、次态方程和输出方程 B、次态方程和驱动方程 C、驱动方程和时钟方程 D、驱动方程和输出方程 11四位移位寄存器构成的扭环形计数器是( B )计数器。 A、模 4 B、模 8 C、模 16 12能用于脉冲整形的电路是( C )。 A、双稳态触发器 B、单稳态触发器 C、施密特触发器 (四)简述题 1触发器和门电路有何联系和区别?在输出形式上有何不同?分别为
8、哪种电路的基本单元? 答: 门电路的输出仅取决于其输入,触发器的输出不仅与输入现态有关,而且还与原来输出状态有关,即具有记忆性。门电路的输出只有一个,触发器的输4 出是互非的两种状态。 时序逻辑电路的基本单元是触发器,组合逻辑电路的基本单元是门电路。 2何谓“空翻”现象?抑制“空翻”可采取什么措施? 答 :所谓“空翻”,是指触发器在一个 CP脉冲为 1 期间输出状态发生多次变化的现象。抑制“空翻”的最有效方法就是选用边沿触发方式的触发器。 3触发器有哪几种常见的电路结构形式?它们各有什么样的动作特点? 答:触发器常见的电路结构形式有两个与非门或两个或非门构成的基本 RS触发器、由基本 RS 触
9、发器和导引门构成的钟控 RS 触发器、主从型 JK触发器以及维护阻塞 D触发器等。基本 RS触发器的输出随着输入的变化而变化,电平触发;钟控 RS 触发器是在 CP=1 期间输出随输入的变化而变化;主从型 JK 触发器在时钟脉冲下降沿到来时触发;维持 阻塞 D触发器是在时钟脉冲上升沿到来时刻触发。 4试分别写出钟控 RS 触发器、 JK触发器和 D触发器的特征方程。 答:钟控 RS触发器的特征方程: )( 1P 1 CQRSQ nn , SR=0(约束条件); JK 触发器的特征方程: nnn QKQJQ 1 ; D触发器的特征方程: Q n +1= D n。 5说明同步时序逻辑电路和异步时序
10、逻辑电路有何不同? 答:同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的;异步时序逻辑电路的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同,状态发生变化的时间 通常也不相同。 6试述时序逻辑电路的分析步骤。 答: 时序逻辑电路的一般分析步骤通常为:确定时序逻辑电路的类型。根据已知时序逻辑电路,分别写出相应的驱动方程、次态方程、输出方程,当所分析电路属于异步时序逻辑电路,还需要写出各位触发器的时钟方程。根据次态方程、时钟方程或输出方程,填写状态转换真值表或状态转换图。根据分析结果和转换真值表,得出时序逻辑电路的逻辑功能。 7何谓计数器的自启动能力? 答: 所谓自启动能力:指时序逻辑电路中某计数器中的无效
11、状态码,若在开机时出现,不用人工或其它设备的干预,计数器 能够很快自行进入有效循环体,使无效状态码不再出现的能力。 5 8施密特触发器具有什么显著特征?主要应用有哪些? 答: 施密特触发器的显著特征有两个:一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的,具有回差特性;二是电路状态转换时,输出电压具有陡峭的跳变沿。利用施密特触发器的上述两个特点,可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。 (五)分析计算题 1已知 TTL 主从型 JK 触发器的输入控制端 J和 K及 CP 脉冲波形如题(五)1图所示,试根据它们的波形画出相应输出端 Q的波形。 C PJKQ 题(五) 1图
12、检测题(五) 1波形图 2电路及时钟脉冲、输入端 D 的波形如题(五) 2 图所示,设起始状态为“ 000”。试画出各触发器的输出时序图,并说明电路的功能。 1J1K1Q1Q 2J2K2Q2Q 3J 3K3Q3Q1Q 2Q 3QDC PC P 1Q23Q题(五) 2图 检测题(五) 2逻辑图和波形图 解:分析:( 1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路; ( 2)各触发器的驱动方程: J1=D K1=D J2=Q1n K2= nQ1 J3=Q1n K3= nQ2 各触发器的次态方程: nn DQ 11 nn QQ 112 nn QQ 213 ( 3)根据上述方程,写出相应的逻辑功能真值表: CP
13、D Q1n Q2n Q3n Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 6 1 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 1 0 0 3 0 1 0 0 0 1 0 4 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 0 1 0 0 0 从功能真值表中可看出,该电路属于右移移位寄存器。其时序逻辑图如图中红笔示。 3. 对题(五) 3图所示时序逻辑电路进行分析,写出其功能真值表。 1J1K1Q1 2J2K2Q2 3J3K3Q3&1Q 2Q 3QC PDR题(五) 3图 检测题(五) 3逻辑图 分析:此电路各位触发器的 CP 脉冲不同,因此是异步时序逻辑电路,因为没有其它输入,因此判断为莫尔型异步时序逻辑电
14、路。 ( 1)各位触发器的驱动方程: 31 QJ 11K 12J 12K 213 QQJ 13K ( 2)各位触发器的次态方程: 1311 QQQ n 212 QQn 32113 QQQQ n ( 3)各位触发器的时钟方程: CP1=CP CP2=Q1 CP3=CP ( 4)根据上面各方程列出 逻辑电路的状态转换真值表 CP1 CP2 CP3 Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 1 1 0 0 0 0 1 1 2 2 0 1 1 1 1 0 3 3 1 1 0 0 0 0 4 4 0 0 0 0 0 1 7 5 5 0 0 1 0 1 0 6 6 0 1 0 0 1 1
15、 7 7 0 1 1 1 0 0 8 8 1 0 0 0 0 0 4. 写出题(五) 4图所示各逻辑电路的次态方程。 D1 1C D1 1C D1 1CC PC PC PAJ1 1C 1C 1CC PC PC P1 KJ1K J1KQQ Q Q Q Q( a )( b ) ( c ) ( d ) ( e ) ( f )题(五) 4 图 检测题(五) 4 逻辑图 解:( a)图: AQn 1 ( b)图: nn DQ 1 ( c)图: nn QQ 1 ( d)图: nn QQ 1 ( e)图: nn QQ 1 ( f)图: nn QQ 1 5题(五) 5 图所示为维持阻塞 D触发器构成的电路,试画出在 CP 脉冲下Q0和 Q1的波形。 11CD1CC P10QQ题(五) 5图 检测题(五) 5逻辑图 解: Q0n+1= nQ0 , Q1n+1= nQ1 ,设触发器初态为 00,各位触发器在 CP上升沿触发。 显然在每一个 CP 脉冲上升 沿到来时,触发器 Q0状态就翻转一次,而触发器Q1的状态翻转发生在 Q0由 0 到 1时刻。 6试用 74LS161 集成芯片构成十四进制计数器。要求采用反馈预置法实现。 解:用 74LS161 集成芯片构成十二进制计数器的电路如下图所示: 8