数字电路(4.3)习题全解.ppt
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4-1 解: 就功能而言,有RS触发器、D触发器、 JK触发器、T触发器和T’触发器等五种类 型;就电路结构形式而言,有钟控触发 器、维持-阻塞触发器、边沿触发器、主 从触发器等四种类型。 其中,维持-阻塞 触发器、边沿触发器、主从触发器属于 无空翻的电路结构。 空翻指的是在一个时钟脉冲作用下,触 发器的状态发生了两次或两次以上的翻 转现象。 4-2 解: 钟控触发器:CP高电平触发。在CP=1期间,输入端状态改变时,触发器的输出状态也相应改变;若在CP=1期间输入信号多次发生变化,则触发器的状态可能会发生多次翻转,也就是产生了空翻。 维持-阻塞触发器:CP上升沿触发,仅在CP上跳时接收输入信号并可能改变状态,所以在一个时钟脉冲作用下,该触发器最多在CP上升沿改变一次状态,不会产生空翻。 4-2(续) 边沿触发器:CP上升沿触发或者CP下降沿触发,仅在CP上跳或者下跳时接收输入信号并可能改变状态,一般集成电路中的边沿触发器多是采用下降沿触发器方式。同样,这种触发器不会产生空翻。 主从触发器:在CP=1期间主触发器接收输入信号并改变状态,而从触发器被封锁,状态保持不变;在 CP下降沿从触发器接收主触发器状态,并在CP=0期间保持不变,而主触发器被封锁,状态保持不变。这种触发器也不会产生空翻现象。 4-3 解: 边沿触发器在CP下跳时接收输入信号并可能改变状态。 主从触发器CP下降沿从触发器接收主触发器状态,并在CP=0期间保持不变,而主触发器被封锁,状态保持不变。 4-4(续) 4-18(1) 解:钟控D触发器:A=1时, ; A =0时, 。 主从JK触发器: 当时钟B由0正向跳变至1及B=1期间,主触发器接收输入激励信号, 状态发生变化,而从触发器被封锁,状态保持不变; 当时钟B由1负向跳变至0及B=0期间,主触发器被封锁,状态保持不变,而触发器接收在这一时刻主触发器的状态,并在B=0期间保持不变。 特征方程为: * 4-4 解: 由两个或非门组成的基本触发器可以看出: 当RD=SD=0时,触发器状态保持不变,即Qn+1=Qn; 当RD=0、SD=1时,Qn+1=1, ,触发器置1; 当RD=1、SD=0时,Qn+1=0, ,触发器置0; 当RD=SD=1时,Qn+1=Qn=0,若同时跳变为0,则出现状态不定的情况。 将以上分析结果用表格的形式列出,得到该基本触发器的状态转移真值表如下 不允许 1 1 0 0 1 1 1 0 Qn 0 0 Qn+1 SD RD 4-4(续) 利用卡诺图,进行合并简化,得到该基本触发器的状态方程为: 状态转移图为 在题设所示输入波形的作用下,画出该触发器输出端的工作波形 如下: Q 4-5 解(a):右图是一个用与或非门构成的钟控RS触发器, 其基本触发器由或非门构成,CP高电平触发。 ╳ 1 1 1 0 1 0 1 0 Qn 0 0 Qn+1 R S 列出真值表: 状态转移图: 状态方程为: 4-5(续) 解(b):从图中可以看出,当CP=0时, ,触发器状态保持不变,即 ;此时 , 。 当CP=1时, , ,代入基 本触发器的状态方程,得该触发器的状态方程为 约束条件 始终满足 综上,可以说上图所示触发器具有JK触发器的逻辑功能。 由状态方程,得真值表和状态转移图如下页所示。 4-5(续) 1 1 1 0 1 0 1 0 Qn 0 0 Qn+1 K J 列出真值表 状态转移图 4-6 主从JK触发器的输出Q1主和Q1的波形、边沿JK触发器的输出Q1波形如下图: Q1主 Q1 Q2 4-7 解:将JK触发器转换成D触发器的电路图如下图所示 从中可以得到 4-8 解:由题设图写出各触发器的特征方程,有 4-8(续) 根据特征方程,各触发器在下列所示CP波形作用下输出端 、 、 和 的工作波形如下图: Q1,Q2 Q3 Q4 4-9 解:由上图写出各触发器的特征方程,有: 4-9(续) 根据特征方程,各触发器在下列所示CP波形作用下输出端
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