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第5章时序逻辑电路习题解答分析

5-1分析图5.77所示时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、

状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图和时序图。

CLK

Z

图5.77题5-1图

解：从给定的电路图写出驱动方程为：

0012

1021()nnn

nnDQQQDQDQ?=??=??

=??

将驱动方程代入D触发器的特征方程DQ

n=+1

，得到状态方程为：

10012

11012

1()nnnnnnnnQQQQQQQQ+++?=??=??=??

由电路图可知，输出方程为

2

n

ZQ=

根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-1(a）

所示，时序图如图题解5-1(b）所示。

题解5-1(a）状态转换图

1

Q2/QZ

Q

题解5-1(b）时序图

综上分析可知，该电路是一个四进制计数器。

5-2分析图5.78所示电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状

态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。A为输入变量。

Y

A

图5.78题5-2图

解：首先从电路图写出驱动方程为：

()

0110101()nnnnn

DAQDAQQAQQ?=?

==+??

将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程

()

1011

10101()nnnnnnn

QAQQAQQAQQ++?=?

==+??

电路的输出方程为：

01nn

YAQQ=

根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-2所示

Y

A

题解5-2状态转换图

综上分析可知该电路的逻辑功能为：

当输入为0时，无论电路初态为何，次态均为状态“00”，即均

复位；

当输入为1时，无论电路初态为何，在若干CLK的作用下，电路

最终回到状态“10”。

5-3已知同步时序电路如图5.79(a)所示，其输入波形如图5.79(b)

所示。试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状

态转换图和时序图，并说明该电路的功能。

X

(a)电路图

1234CLK

5678

X

(b)输入波形图5.79题5-3图

解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为：

0010110001101101

1,,nnnnnnnnnn

JXKXJXQKX

QXQXQX

QXQQXQXQXQYXQ++?==??===+=??

=+=+?=根据状态方程和输出方程，可分别做出11

10,nnQQ++和Y的卡诺图，如表5-1所示。由此

做出的状态转换图如图题解5-3（a)所示，画出的时序图如图题解

5-3（b）所示。

表5.1状态转换表

Y

X

5-3（a)状态转换图

X

1QQY

题解5-3(b）时序图

综上分析可知：当输入X为序列110时，输出Y=1，因此，该电

路是110序列检测器。

5-4试画出用4片74LS194A组成16位双向移位寄存器的逻辑

图。74LS194A的功能表见

表5.9。

解：见图题解5-4。

题解5-4电路图

5-5在图5.80所示的电路中，若两