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模塊八 檢測題答案 (一) 填空題： 1．觸發(fā)器的邏輯功能通?？捎? 、 、 和 等多種方法進行描述。 （功能真值表，邏輯函數(shù)式，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，時序波形圖 ） 2．組合邏輯電路的基本單元是 ，時序邏輯電路的基本單元是 。 （門電路，觸發(fā)器 ） 3． 觸發(fā)器具有“空翻”現(xiàn)象，且屬于 觸發(fā)方式的觸發(fā)器；為抑制“空翻”，人們研制出了 觸發(fā)方式的JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。 （鐘控RS，電平，邊沿） 4．JK觸發(fā)器具有 、 、 和 四種功能。欲使JK觸發(fā)器實現(xiàn)的功能，則輸入端J應(yīng)接 ，K應(yīng)接 。 （置0 ，置1 ，保持，翻轉(zhuǎn) ，1 ，1 ） 5．同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)變化是在時鐘脈沖 期間發(fā)生的，主從觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)變是在時鐘脈沖 發(fā)生的。 （CP=1, 下降沿) 6．時序邏輯電路按各位觸發(fā)器接受 信號的不同，可分為 步時序邏輯電路和 步時序邏輯電路兩大類。在 步時序邏輯電路中，各位觸發(fā)器無統(tǒng)一的 信號，輸出狀態(tài)的變化通常不是 發(fā)生的。 (時鐘脈沖控制,同,異,異,時鐘脈沖控制,同一時刻) 7．分析時序邏輯電路時，首先要根據(jù)已知邏輯的電路圖分別寫出相應(yīng)的 方程、 方程和 方程，若所分析電路屬于 步時序邏輯電路，則還要寫出各位觸發(fā)器的 方程。 (驅(qū)動,輸出,次態(tài),異,時鐘脈沖) 8．寄存器可分為 寄存器和 寄存器，集成74LS194屬于 移位寄存器。用四位移位寄存器構(gòu)成環(huán)行計數(shù)器時，有效狀態(tài)共有 個；若構(gòu)成扭環(huán)計數(shù)器時，其有效狀態(tài)是 個。 (數(shù)碼，移位，雙向，4 ，8 ） 9．74LS194是典型的四位 型集成雙向移位寄存器芯片，具有 、并行輸入、 和 等功能。 （TTL，左移和右移，保持數(shù)據(jù) ，清除數(shù)據(jù) ） 10．邏輯圖輸入端子有圓圈的表示 觸發(fā)，輸出端子有圓圈的表示 ；不帶三角符號的表示 方式，帶三角符號的表示 方式；帶三角符號及圓圈的表示 觸發(fā)，有三角符號不帶圓圈的表示 觸發(fā)。 （低電平，“非”，電位觸發(fā)，邊沿觸發(fā)方式，下降沿，上升沿） （二） 判斷題 （ 錯 ）1．基本的RS觸發(fā)器具有“空翻”現(xiàn)象。 （ 錯 ）2．鐘控的RS觸發(fā)器的約束條件是：R＋S=0。 （ 對 ）3．主從型JK觸發(fā)器的從觸發(fā)器開啟時刻在CP下降沿到來時。 （ 錯 ）4．觸發(fā)器和邏輯門一樣，輸出取決于輸入現(xiàn)態(tài)。 （ 對 ）5．D 觸發(fā)器的輸出總是跟隨其輸入的變化而變化。 （ 錯 ）6．凡采用電位觸發(fā)方式的觸發(fā)器，都存在“空翻”現(xiàn)象。 （ 對 ）7．集成計數(shù)器通常都具有自啟動能力。 （ 對 ）8．使用3個觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器最多有8個有效狀態(tài)。 （ 錯 ）9．同步時序邏輯電路中各觸發(fā)器的時鐘脈沖CP不一定相同。 （ 對 ）10．利用集成計數(shù)器芯片的預(yù)置數(shù)功能可獲得任意進制的計數(shù)器。 （ 對 ）11．555定時器可以組成產(chǎn)生脈沖和對信號整形的各種單元電路。 （ 錯 ）12．邏輯圖中帶三角符號的表示電位觸發(fā)方式。 （三）選擇題 1．僅具有置“0”和置“1”功能的觸發(fā)器是（ C ）。 A、基本RS觸發(fā)器 B、鐘控RS觸發(fā)器 C、D觸發(fā)器 D、JK觸發(fā)器 2．由與非門組成的基本RS觸發(fā)器不允許輸入的變量組合為（ A ）。 A、00 B、01 C、10 D、11 3．鐘控RS觸發(fā)器的特征方程是（ D ）。 A、 B、 C、 D、 4．僅具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器是（ B ）。 A、JK觸發(fā)器 B、T觸發(fā)器 C、D觸發(fā)器 D、Tˊ觸發(fā)器 5．觸發(fā)器由門電路構(gòu)成，但它不同門電路功能，主要特點是（ C ） A、具有翻轉(zhuǎn)功能 B、具有保持功能 C、具有記憶功能 6．TTL集成觸發(fā)器直接置0端和直接置1端在觸發(fā)器正常工作時應(yīng)（ C ） A、=1，=0 B、=0，=1 C、保持高電平“1” D、保持低電平“0” 7．按觸發(fā)器觸發(fā)方式的不同，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可分為（ C ） A、高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā) B、上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā) C、電平觸發(fā)或邊沿觸發(fā) D、輸入觸發(fā)或時鐘觸發(fā) 8．為避免“空翻”現(xiàn)象，應(yīng)采用（ B ）方式的觸發(fā)器。 A、主從觸發(fā) B、邊沿觸發(fā) C、電平觸發(fā) D、上述均包括 9．為防止“空翻”，應(yīng)采用（ C ）結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。 A、TTL B、MOS C、主從或維持阻塞 10．描述時序邏輯電路功能的兩個必不可少的重要方程式是（ B ）。 A、次態(tài)方程和輸出方程 B、次態(tài)方程和驅(qū)動方程 C、驅(qū)動方程和時鐘方程 D、驅(qū)動方程和輸出方程 11．四位移位寄存器構(gòu)成的扭環(huán)形計數(shù)器是（ B ）計數(shù)器。 A、模4 B、模8 C、模16 12．能用于脈沖整形的電路是（ C ）。 A、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 B、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 C、施密特觸發(fā)器 （四）簡述題 1．觸發(fā)器和門電路有何聯(lián)系和區(qū)別？在輸出形式上有何不同？分別為哪種電路的基本單元？ 答：門電路的輸出僅取決于其輸入，觸發(fā)器的輸出不僅與輸入現(xiàn)態(tài)有關(guān)，而且還與原來輸出狀態(tài)有關(guān)，即具有記憶性。門電路的輸出只有一個，觸發(fā)器的輸出是互非的兩種狀態(tài)。時序邏輯電路的基本單元是觸發(fā)器，組合邏輯電路的基本單元是門電路。 2．何謂“空翻”現(xiàn)象？抑制“空翻”可采取什么措施？ 答：所謂“空翻”，是指觸發(fā)器在一個CP脈沖為1期間輸出狀態(tài)發(fā)生多次變化的現(xiàn)象。抑制“空翻”的最有效方法就是選用邊沿觸發(fā)方式的觸發(fā)器。 3．觸發(fā)器有哪幾種常見的電路結(jié)構(gòu)形式？它們各有什么樣的動作特點？ 答：觸發(fā)器常見的電路結(jié)構(gòu)形式有兩個與非門或兩個或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器、由基本RS觸發(fā)器和導(dǎo)引門構(gòu)成的鐘控RS觸發(fā)器、主從型JK觸發(fā)器以及維護阻塞D觸發(fā)器等?；綬S觸發(fā)器的輸出隨著輸入的變化而變化，電平觸發(fā)；鐘控RS觸發(fā)器是在CP=1期間輸出隨輸入的變化而變化；主從型JK觸發(fā)器在時鐘脈沖下降沿到來時觸發(fā)；維持阻塞D觸發(fā)器是在時鐘脈沖上升沿到來時刻觸發(fā)。 4．試分別寫出鐘控RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的特征方程。 答：鐘控RS觸發(fā)器的特征方程：，SR=0（約束條件）； JK觸發(fā)器的特征方程：； D觸發(fā)器的特征方程：Q n +1= D n。 5．說明同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路有何不同？ 答：同步時序邏輯電路的各位觸發(fā)器是由同一個時鐘脈沖控制的；異步時序邏輯電路的各位觸發(fā)器的時鐘脈沖控制端各不相同，狀態(tài)發(fā)生變化的時間通常也不相同。 6．試述時序邏輯電路的分析步驟。 答：時序邏輯電路的一般分析步驟通常為：①確定時序邏輯電路的類型。②根據(jù)已知時序邏輯電路，分別寫出相應(yīng)的驅(qū)動方程、次態(tài)方程、輸出方程，當(dāng)所分析電路屬于異步時序邏輯電路，還需要寫出各位觸發(fā)器的時鐘方程。③根據(jù)次態(tài)方程、時鐘方程或輸出方程，填寫狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。④根據(jù)分析結(jié)果和轉(zhuǎn)換真值表，得出時序邏輯電路的邏輯功能。 7．何謂計數(shù)器的自啟動能力？ 答：所謂自啟動能力：指時序邏輯電路中某計數(shù)器中的無效狀態(tài)碼，若在開機時出現(xiàn)，不用人工或其它設(shè)備的干預(yù)，計數(shù)器能夠很快自行進入有效循環(huán)體，使無效狀態(tài)碼不再出現(xiàn)的能力。 8．施密特觸發(fā)器具有什么顯著特征？主要應(yīng)用有哪些？ 答：施密特觸發(fā)器的顯著特征有兩個：一是輸出電壓隨輸入電壓變化的曲線不是單值的，具有回差特性；二是電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，輸出電壓具有陡峭的跳變沿。利用施密特觸發(fā)器的上述兩個特點，可對電路中的輸入電信號進行波形整形、波形變換、幅度鑒別及脈沖展寬等。 （五）分析計算題 1．已知TTL主從型JK觸發(fā)器的輸入控制端J和K及CP脈沖波形如題（五）1圖所示，試根據(jù)它們的波形畫出相應(yīng)輸出端Q的波形。 題（五）1圖 檢測題（五）1波形圖 2．電路及時鐘脈沖、輸入端D的波形如題（五）2圖所示，設(shè)起始狀態(tài)為“000”。試畫出各觸發(fā)器的輸出時序圖，并說明電路的功能。 題（五）2圖 檢測題（五）2邏輯圖和波形圖 解：分析：（1）電路為同步的米萊型時序邏輯電路； （2）各觸發(fā)器的驅(qū)動方程：J1=D K1= J2=Q1n K2= J3=Q1n K3= 各觸發(fā)器的次態(tài)方程： （3）根據(jù)上述方程，寫出相應(yīng)的邏輯功能真值表： CP D Q1n Q2n Q3n Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 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 從功能真值表中可看出，該電路屬于右移移位寄存器。其時序邏輯圖如圖中紅筆示。 3. 對題（五）3圖所示時序邏輯電路進行分析，寫出其功能真值表。 題（五）3圖 檢測題（五）3邏輯圖 分析：此電路各位觸發(fā)器的CP脈沖不同，因此是異步時序邏輯電路，因為沒有其它輸入，因此判斷為莫爾型異步時序邏輯電路。 （1）各位觸發(fā)器的驅(qū)動方程： （2）各位觸發(fā)器的次態(tài)方程： （3）各位觸發(fā)器的時鐘方程： CP1=CP CP2=Q1 CP3=CP （4）根據(jù)上面各方程列出邏輯電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表 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 5↓ ↓ 5↓ 0 0 1 0 1 0 6↓ 6↓ 0 1 0 0 1 1 7↓ ↓ 7↓ 0 1 1 1 0 0 8↓ 8↓ 1 0 0 0 0 0 4. 寫出題（五）4圖所示各邏輯電路的次態(tài)方程。 題（五）4圖 檢測題（五）4邏輯圖 解：（a）圖： （b）圖： （c）圖： （d）圖： （e）圖： （f）圖： 5．題（五）5圖所示為維持阻塞D觸發(fā)器構(gòu)成的電路，試畫出在CP脈沖下Q0和Q1的波形。 題（五）5圖 檢測題（五）5邏輯圖 解：Q0n+1=，Q1n+1=，設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為00，各位觸發(fā)器在CP上升沿觸發(fā)。 顯然在每一個CP脈沖上升沿到來時，觸發(fā)器Q0狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，而觸發(fā)器Q1的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在Q0由0到1時刻。 6．試用74LS161集成芯片構(gòu)成十四進制計數(shù)器。要求采用反饋預(yù)置法實現(xiàn)。 解：用74LS161集成芯片構(gòu)成十二進制計數(shù)器的電路如下圖所示： 8