电工学第12章习题.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 12 章 时序逻辑电路,12.2.1已知图示电路中各输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,0,求,Q,1,、,Q,2,和,Q,3,的波形。,R,D,CP,A,1,A,2,C,S,R,C,J,K,C,D,Q,1,Q,2,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,A,1,A,2,下一页,上一页,返 回,12.2.2在图示电路中若输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,1,求,Q,1,、,Q,2,和,Q,3,的波形。,R,D,CP,A,1,A,2,C,S,R,C,J,K,C,D,Q,1,Q,2,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,A,1,A,2,下一页,上一页,返 回,12.2.3 在图示电路中,已知各触发器输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,0,求,Q,1,和,Q,2,的波形。,R,D,CP,T,C,T,C,T,Q,1,Q,2,Q,1,Q,2,CP,T,12.2.4在图示电路中,已知输入端,D,和,CP,的波形如图所示,各触发器的初始状态均为,0,求,Q,1,和,Q,2,的波形。,CP,D,Q,1,Q,2,C,D,C,T,CP,T,下一页,上一页,返 回,12.3.1 分析图示电路寄存数码的原理和过程,说明它是数码寄存器还是移位寄存器。,CP,Q,4,D,C,A,4,Q,3,D,C,A,3,Q,2,D,C,A,2,Q,1,D,C,A,1,12.3.2 图示电路,是右移寄存器,还是左移寄存器？设待存数码为,1001,，画出,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形，列出状态表。,CP,Q,4,J,C,J,K,C,J,K,C,J,K,C,J,K,A,Q,3,Q,1,Q,2,下一页,上一页,返 回,12.3.3图示寄存器采用串行输入、输入数码为,1001,，但输出方式有两种，既可串行输出亦可并行输出。试分析：,（1）该寄存器是右移寄存器,还是左移寄存器？（2）画出前四个,CP,时,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形；（3）说明串行输出和并行输出的方法。,CP,Q,4,D,C,D,C,D,C,D,C,Q,3,Q,2,Q,1,R,D,D,1,串行输入,串行输出,并行输出,串行输入,下一页,上一页,返 回,12.3.4下图为一个双向移位寄存器，其移位方向由,X,端控制。试判断,X,=0 和,X,=1 时寄存器的移位方向。,CP,移位,D,C,R,D,清零,X,D,C,D,C,D,C,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,1,1,1,Q,3,Q,2,Q,1,Q,4,左移串行输入,右移串行输入,下一页,上一页,返 回,12.4.1 如图为由两个,JK,触发器组成的时序逻辑电路，设开始时,Q,1,0,，,Q,2,0,。（1）写出两个触发器的翻转条件、画出,Q,2,、,Q,1,的波形图；（2）说明它是几进制计数器，是加法计数器还是减法计数器？是同步计数器还是异步计数器？,高电平,C,J,K,C,J,K,CP,(,计数脉冲,),R,D,(,清零,),Q,1,Q,2,12.4.2计数器电路如图。（1）分析各触发器的翻转条件、画出,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,的波形；（2）判断是几进制计数器，是加法计数器还是减法计数器？是同步计数器还是异步计数器？（3）如果,CP,的频率为 2 000 Hz，,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,输出的脉冲频率是多少？,高电平,C,J,K,C,J,K,C,J,K,CP,R,D,Q,1,Q,2,Q,3,下一页,上一页,返 回,12.4.3图为两个异步二进制计数器,试分析哪个是加法计数器?哪个是减法计数器？并分析它们的级间连接方式有何不同。,CP,R,D,D,1,C,Q,1,D,2,C,Q,2,D,3,C,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,R,D,D,1,C,Q,1,D,2,C,Q,2,D,3,C,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,(a),(b),下一页,上一页,返 回,12.4.4 图为一个十进制计数器。(1)写出各触发器的翻转条件,画出,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形;(2)判断是加法计数器还是减法计数器?是异步计数器还是同步计数器?,高电平,CP,R,D,Q,1,Q,2,Q,3,C,J,4,K,4,C,J,3,K,3,C,J,2,K,2,C,J,1,K,1,Q,4,下一页,上一页,返 回,12.5.1 如图为自动控制灯电路，当用手触摸金属片J,时，小电珠能亮 10 s 左右，作为晚上看表或走廊的瞬时照明，试说明其工作原理。,1,6,2,7,8,4,R,J,C,+6V,555,3,12.5.2 如图为一个电子门铃电路，SB,为门铃按钮，试分析其工作原理。,1,6,2,7,8,4,R,1,+,U,DD,555,3,R,2,C,1,C,2,5,0.01,F,C,3,R,3,R,4,SB,下一页,上一页,返 回,12.5.3 在图示的多谐振荡器中，如果,U,DD,=9 V，,R,1,10 k,，,R,2,2 k,，,C,470,pF。试求电路的振荡周期，振荡频率和方波的占空比；如果不改变振荡频率，而要改变脉冲宽度，应该怎么办？,1,6,2,7,8,R,1,+,U,DD,555,3,R,2,C,5,0.01,F,u,O,上一页,返 回,练 习 题 解 答,按钮,SB,未按下时，,0,，,1,，故,Q,0,，,1,。,R,S,Q,Q,Q,下一题,返回练习题集,解：,S,R,Q,R,S,1k,1k,5V,12.1.1图示电路是可以用来产生单脉冲的电路。试分析其产生单脉冲的原理，画出,Q,和,的波形,。,Q,当按钮,SB,按下时，,1,，,0,，故,Q,1,，,0,。,R,S,Q,可见每按一次按钮电路输出一个单脉冲信号，,Q,和 的波形如右图。,Q,解:波形如图。,Q,Q,下一题,上一题,12.1.2初始状态为,0,的基本,RS,触发器（低电平有效），和 端的输入信号波形如图所示，求,Q,和 的波形。,R,S,Q,R,S,返回练习题集,解:波形如图。,Q,1,Q,2,Q,3,12.2.1已知图示电路中各输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,0,求,Q,1,、,Q,2,和,Q,3,的波形。,R,D,CP,A,1,A,2,C,S,R,C,J,K,C,D,Q,1,Q,2,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,A,1,A,2,下一题,上一题,返回练习题集,解:波形如图。,Q,1,Q,2,Q,3,12.2.2在图示电路中若输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,1,求,Q,1,、,Q,2,和,Q,3,的波形。,R,D,CP,A,1,A,2,C,S,R,C,J,K,C,D,Q,1,Q,2,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,A,1,A,2,下一题,上一题,返回练习题集,解:波形如图。,Q,1,Q,2,12.2.3 在图示电路中,已知各触发器输入端的波形如图所示,工作前各触发器先置,0,求,Q,1,和,Q,2,的波形。,R,D,CP,T,C,T,C,T,Q,1,Q,2,Q,1,Q,2,CP,T,下一题,上一题,返回练习题集,解:波形如图。,Q,1,Q,2,12.2.4在图示电路中,已知输入端,D,和,CP,的波形如图所示,各触发器的初始状态均为,0,求,Q,1,和,Q,2,的波形。,CP,D,Q,1,Q,2,C,D,C,T,CP,D,下一题,上一题,返回练习题集,1,2,3,4,5,6,Q,不定,Q,不定,CP,D,Q,C,T,C,C,C,J,K,S,R,S,S,S,R,R,Q,1,2,3,4,5,6,12.2.5 在图示电路中,已知,S、R,和,CP,的波形如图所示,各触发器都原为,1,态,求 1、2、3、4、5、6 各点及,Q,和,的波形。,Q,CP,S,R,解:波形如图。,下一题,上一题,返回练习题集,CP,Q,1,Q,2,Q,4,Q,3,Q,6,Q,5,12.2.6 图示各触发器的初始状态均为,0,求,Q,的波形。,CP,Q,2,1,C,J,K,CP,Q,6,1,C,J,K,CP,Q,1,1,C,J,K,CP,Q,3,1,C,J,K,CP,Q,4,1,C,J,K,CP,Q,5,1,C,J,K,解:波形如图。,下一题,上一题,返回练习题集,CP,Q,1,Q,3,Q,4,Q,2,12.2.7 图示各触发器的初始状态均为,1,，求,Q,的波形。,CP,Q,2,C,D,CP,Q,1,C,D,CP,Q,3,C,T,CP,Q,4,C,T,解:波形如图。,下一题,上一题,返回练习题集,A,C,Q,Q,K,J,&,&,B,CP,Q,Q,A,B,12.2.8 图示为用,J-K,触发器组成的双相时钟电路。若,CP,端加上时钟脉冲信号，在输出端可得到相位互相错开的时钟信号,A,和,B,，试画出,Q、,和,A,、,B,的波形。,Q,解:波形如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解：待存数码加到,A,4,、,A,3,、,A,2,、,A,1,端，在,CP,(寄存指令)到来时，由于,D,触发器在,D,=,0,时，,Q,=,0,，,D,=,1,时，,Q,=,1,，因而待存数码被寄存到,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,端。可见，该电路是并行输入、并行输出的数码寄存器。,12.3.1 分析图示电路寄存数码的原理和过程,说明它是数码寄存器还是移位寄存器。,CP,Q,4,D,C,A,4,Q,3,D,C,A,3,Q,2,D,C,A,2,Q,1,D,C,A,1,下一题,上一题,返回练习题集,CP,Q,4,Q,3,Q,2,Q,1,CP,顺序,存取过程,清 零,存入一位,存入二位,存入三位,存入四位,取出一位,取出二位,取出三位,取出四位,Q,1,Q,2,Q,3,Q,4,J,0,1,2,3,4,5,6,7,8,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,12.3.2 图示电路是右移寄存器还是左移寄存器？设待存数码为,1001,，画出,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形，列出状态表。,CP,Q,4,J,C,J,K,C,J,K,C,J,K,C,J,K,A,Q,3,Q,1,Q,2,解:波形如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解:为左移寄存器,。,12.3.3 图示寄存器采用串行输入、输入数码为1001，但输出方式有两种，既可串行输出，亦可并行输出。试分析：,（1）该寄存器是右移寄存器,还是左移寄存器？（2）画出前四个,CP,时,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形；（3）说明串行输出和并行输出的方法。,CP,Q,4,D,C,D,C,D,C,D,C,Q,3,Q,2,Q,1,R,D,D,1,CP,Q,4,Q,3,Q,2,Q,1,串行输入,串行输出,并行输出,串行输入,下一题,上一题,返回练习题集,12.3.4 下图为一个双向移位寄存器，其移位方向由,X,端控制。试判断,X,=,0,和,X,=,1,时寄存器的移位方向。,CP,移位,D,C,R,D,清零,X,D,C,D,C,D,C,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,&,1,1,1,Q,3,Q,2,Q,1,Q,4,左移串行输入,右移串行输入,解：由于,X,=,0,时，下排从右至左第 1、3、5、7 个与非门有,0,出,1,，左移串行输入信号不起作用，信号被封锁。而第 2、4、6、8 个与非门因,X,=,1,，其输出取决于右移串行输入信号。可见，,X,=,0,时，只有右移输入信号起作用，故寄存器为右移方向。同理可判断出时,X,=,1,时为左移方向寄存器的移位方向。,下一题,上一题,返回练习题集,CP,Q,2,Q,1,解：,Q,1,的翻转条件是：,J,=,Q,2,=,1,。,Q,2,的翻转条件是：,J,=,Q,1,=,1,，且当,Q,2,1,时，,若,J,=,Q,1,=,0,，由于,K,=,1,，,Q,2,也会由,1,翻为,0,。,为三进制同步加法计数器。,12.4.1 如图为由两个,JK,触发器组成的时序逻辑电路，设开始时,Q,1,0,，,Q,2,0,。（1）写出两个触发器的翻转条件、画出,Q,2,、,Q,1,的波形图；（2）说明它是几进制计数器，是加法计数器还是减法计数器？是同步计数器还是异步计数器？,高电平,C,J,K,C,J,K,CP,(,计数脉冲,),R,D,(,清零,),Q,1,Q,2,下一题,上一题,返回练习题集,12.4.2 计数器电路如图。(1)分析各触发器的翻转条件、画出,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,的波形；(2)判断是几进制计数器，是加法计数器还是减法计数器？是同步计数器还是异步计数器？,(3)如果,CP,的频率为 2 000 Hz，,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,输出的脉冲频率是多少？,高电平,C,J,K,C,J,K,C,J,K,CP,R,D,Q,1,Q,2,Q,3,解：(1),Q,1,的翻转条件是：,J,=,K,=,1,。,J,=,K,均接高电平,1,，故每来一个计数脉冲都要翻转一次。,Q,2,的翻转条件是：,J,=,K,=,Q,1,=,1,。,Q,3,的翻转条件是：,J,=,K,=,Q,1,Q,2,=,1,。,(2),为八进制同步加法计数器。,CP,Q,2,Q,1,Q,3,(3),如果,CP,的频率为,2 000 Hz，,Q,3,、,Q,2,、,Q,1,输出的脉冲频率分别为,250 Hz，500 Hz，1 000 Hz。,下一题,上一题,返回练习题集,12.4.3图为两个异步二进制计数器，试分析哪个是加法计数器？哪个是减法计数器？并分析它们的级间连接方式有何不同。,CP,R,D,D,1,C,Q,1,D,2,C,Q,2,D,3,C,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,CP,R,D,D,1,C,Q,1,D,2,C,Q,2,D,3,C,Q,3,Q,1,Q,2,Q,3,(a),(b),CP,Q,2,Q,1,Q,3,(a),Q,2,Q,1,Q,3,(b),解：(a),为加法计数器，,(b),为减法计数器。,其级间连接方式之不同是：,(a),是高位的时钟脉冲由低位的,Q,输出端提供，而,(b),则是高位的时钟脉冲由低位,Q,输出端提供。,下一题,上一题,返回练习题集,12.4.4 图为一个十进制计数器。(1)写出各触发器的翻转条件，画出,Q,4,、,Q,3,、,Q,2,和,Q,1,的波形；(2)判断是加法计数器还是减法计数器？是异步计数器还是同步计数器？,高电平,CP,R,D,Q,1,Q,2,Q,3,C,J,4,K,4,C,J,3,K,3,C,J,2,K,2,C,J,1,K,1,Q,4,解：,第一位触发器的翻转条件：,J,1,=,K,1,=,1,。第二位触发器的翻转条件：,J,2,=,Q,4,=,1,K,2,=,1,。第三位触发器的翻转,条件：,J,3,=,K,3,=,1,。第四位触发器的翻转条件：,J,4,=,Q,2,Q,3,=,1,，,K,4,=,1,且当,Q,4,1,时,由于,K,4,=,1,，只要,J,4,=,Q,2,Q,3,=,0,，,Q,4,也会翻,转为,0,。,CP,Q,2,Q,1,Q,3,Q,4,此计数器为十进制加法计数器，是异步计数器。,下一题,上一题,返回练习题集,解：该电路是典型的由 555 集成定时器外接,R,和,C,组成的单稳态触发器。,12.5.1 如图为自动控制灯电路，当用手触摸金属片J,时，小电珠能亮 10 s 左右，作为晚上看表或走廊的瞬时照明，试说明其工作原理。,1,6,2,7,8,4,R,J,C,+6V,555,3,这一单稳态触发器，在通常情况下即人手没有触摸时，其稳定状态为,0,，输出端 3 为低电平，小电珠不亮。在触发脉冲的作用下，即手触摸金属片J,时，相当于在输入端 2 加入一个负脉冲，它翻转成暂稳态,1,，输出端 3 为高电平，小电珠亮。小电珠能亮 10 s 左右表明了暂稳态持续时间，它与充电时间常数有关即,t,W,=1.1,RC。,持续时间结束，触发器自动恢复原态即,0,状态，小电珠灭。,下一题,上一题,返回练习题集,解:该电路是由,555,集成,定时器外接,R,1,、R,2,和,C,1,组成,的多谐振荡器,。由电源,U,DD,、,按钮,SB,、电阻,R,3,、R,4,和电容,C,2,组成多谐振荡器的起振控制电路。,12.5.2 如图为一个电子门铃电路，SB,为门铃按钮，试分析其工作原理。,1,6,2,7,8,4,R,1,+,U,DD,555,3,R,2,C,1,C,2,5,0.01,F,C,3,R,3,R,4,SB,由多谐振荡器工作原理，门铃电路通常虽然接通电源，按钮未按，555 芯片复位，输入端 4 通过,R,4,电阻接地，使输出端,3,始终处于低电平，多谐振荡器不起振，扬声器不发出音响。当按下按钮,SB,时，电源通过按钮,SB,、电阻,R,3,、R,4,和电容,C,2,使复位输入端,4,始终处于高电平，多谐振荡器开始起振，输出端,3,连续输出一定频率的方波。门铃扬声器发出叫门音响直至按钮,SB,断开而终止,。,下一题,上一题,返回练习题集,12.5.3 在图示多谐振荡器中，如果,U,DD,=9 V，,R,1,=10 k,，,R,2,=2 k,，,C,=470,pF。试求电路的振荡周期，振荡频率和方波的占空比；如果不改变振荡频率，而要改变脉冲宽度，应该怎么办？,1,6,2,7,8,R,1,+,U,DD,555,3,R,2,C,5,0.01,F,u,O,该电路在改变,R,1,、,R,2,和,C,中任何一个时，都能改变脉冲宽度。但为了保持振荡频率不变，改变,R,1,、,R,2,和,C,中的某一值时，要相应调节其他值。,振荡周期,振荡频率,占空比,解：,上一题,返回练习题集,返回主页,