《數(shù)電習題答案》PPT課件.ppt

第7章 習題答案,7.4,7.5,第7章 習題答案,7.7,帶使能輸入T觸發(fā)器的特征方程: J-K觸發(fā)器的特征方程: 所以 , 即,第7章 習題答案,7.12,激勵方程和輸出方程：,第7章 習題答案,7.18,第7章 習題答案,7.19 excitation equations:,D1=X D2=(Q1+Y) Q3 =Q1Q3+YQ3 D3=YQ2+Q1,Excitation/transition table:,Q3Q2Q1,XY,00 01 10 11,Q3*Q2*Q1*,0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1,1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1,100 110 101 111,010 110 011 111,100 110 101 111,010 010 011 011,100 100 101 101,000 100 101 101,100 100 101 101,000 000 001 001,第7章 習題答案,7.19,State/output table:,S,XY,00 01 10 11,S*,A B C D E F G H,E G F H,C G D H,E G F H,C C D D,E E F F,A E F F,E E F F,A A B B,0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1,1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1,第7章 習題答案,7.20 excitation equations:,EN1=Y EN2=XYQ1 Z=XQ2,Excitation/transition table:,Q2Q1,XY,00 01 10 11,Q2*Q1*,0 0 0 1 1 0 1 1,00 01 00 01,01 10 01 00,10 01 10 11,11 00 11 10,第7章 習題答案,7.20,Z=XQ2,State/output table:,S,XY,00 01 10 11,S*,Z,0 0 A 0 1 B 1 0 C 1 1 D,A,1 B,1 A,0 B,0,B,1 C,1 B,0 A,0,C,0 B,0 C,0 D,0,D,0 A,0 D,0 C,0,第7章 習題答案,7.21,State A:,00,01,11,10,00 01 11 10,1,1,WX,1,1,1,1,1,1,1,1,YZ,1,1,Z,X,So, (X+Z)=0 is uncovered.,第7章 習題答案,7.21,State B:,00,01,11,10,00 01 11 10,1,1,WX,1,1,1,1,1,1,1,1,YZ,1,1,Z,Y,So, (W+X+Y+Z)=0 is uncovered.,1,1,1,X,W,(WX+YZ+WZ+XY)=1 is double-covered.,第7章 習題答案,7.21,State C:,00,01,11,10,00 01 11 10,1,1,WX,1,1,1,1,1,1,1,1,YZ,1,1,Z,Y,So, (W+X+Y+Z)=0 is uncovered.,1,1,1,X,W,(WX+YZ+WY+XZ)=1 is double-covered.,第7章 習題答案,7.21,State D:,00,01,11,10,00 01 11 10,1,WX,1,1,1,1,YZ,1,WXZ,So, (W+X)(X+Y)(X+Z)=0 is uncovered.,XY,第7章 習題答案,7.44,（1）分析: INIT=1 期間, Z=0; 當INIT變?yōu)?時,Z=0保持到 X輸入0011或1100后,Z變?yōu)?; 此后Z保持1狀態(tài),直到INIT=1時,Z變?yōu)?. 狀態(tài)定義： A: INIT=1； B: INIT=0，且X輸入“0”； C: INIT=0，且X輸入“1”； D: INIT=0，且X輸入“00”； E: INIT=0，且X輸入“11”； F: INIT=0，且X輸入“001”； G: INIT=0，且X輸入“110”； H: INIT=0，且X輸入“1100”或”:0011”,第7章 習題答案,7.44,（2）狀態(tài)/輸出表 X一旦輸入“0011”或“1100”后，對X的記錄重新開始，即當INIT=0期間 INIT 111 000 000 000 001 X輸入： 001 100 000 110 000 Z輸出： 000 000 000 001 110,第7章 習題答案,7.44,第7章 習題答案,第7章 習題答案,7.46 1) state/output table,2) transition/output table,第7章 習題答案,7.46 3) Excitation equations and output equation,D0=Q0*=X+Q1Q0+Q1Q0 D1=Q1*=Q1Q0X+Q0X Z=Q1Q0,4) Circuit .,第7章 習題答案,7.47 1) state/output table,AB,00 01 11 10,S,INIT A0 A1 OK0 OK1,0 0 0 1 1,Z,S*,A0 OK0 A0 OK0 A0,A0 OK0 A0 OK0 OK0,A1 A1 OK1 OK1 OK1,A1 A1 OK1 A1 OK1,第7章 習題答案,7.47,AB,00 01 11 10,Q1Q2Q3,INIT A0 A1 OK0 OK1,0 0 0 1 1,Z,Q1*Q2*Q3*,000 001 010 011 100,001 011 001 011 001,001 011 001 011 011,010 010 100 100 100,010 010 100 010 100,2) transition/output table,第7章 習題答案,7.47,3) Excitation equations and output equation,D1=Q1*=Q1A+Q2AB+Q2Q3A,1,1,1,1,1,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,Q1=0,Q1=1,第7章 習題答案,7.47,3) Excitation equations and output equation,D2=Q2*=Q2Q3+Q3A+Q2AB+Q1Q2A,1,1,1,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,1,1,1,1,1,1,1,Q1=0,Q1=1,第7章 習題答案,7.47,3) Excitation equations and output equation,D3=Q3*=A,1,1,1,1,1,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,1,1,1,1,1,Q1=0,Q1=1,第7章 習題答案,7.47,3) Excitation equations and output equation,Q1=0,Q1=1,Z=Q1+Q2Q3,1,1,1,1,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,1,1,1,1,第7章 習題答案,7.47,4) 比較,Z=Q1+Q2Q3,D3=Q3*=A,D2=Q2*=Q2Q3+Q3A+Q2AB+Q1Q2A,D1=Q1*=Q1A+Q2AB+Q2Q3A,本題表達式：,Z=Q2,D3=Q3*=A,D2=Q2*=Q1Q3A+Q3A+Q2B,D1=Q1*=1,7.4.4節(jié)教材方框中表達式：,3個與門 ，1個或門,4個與門 ，1個或門,1個與門 ，1個或門,3個與門 ，1個或門,所以，本習題要多用5個與門，2個或門。,第7章 習題答案,7.52， 7.54 與 7.47 方法類似， 略。,第7章 習題答案,補充題：用D觸發(fā)器分別設計可重疊和不可重疊的“101”序列檢測器。 可重疊： 不可重疊： X：101011101 X: 101011101 Y: 001010001 Y: 001000001,解答： 狀態(tài)定義： INIT:起始狀態(tài)，或者等待第一個“1”； X1：X輸入“1”； X10：X輸入“10”； X101：X輸入“101”,解答： 可重疊的101序列檢測器 Mealy 機的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10 X101,INIT,0 X10,0 INIT,0 X10,0,S*，Y,X1,0 X1,0 X101,1 X1,0,可見，X1和X101等價，將X1代替X101重寫狀態(tài)/輸出表。,第7章 習題答案,補充題：用D觸發(fā)器分別設計可重疊和不可重疊的“101”序列檢測器。 可重疊： 不可重疊： X：101011101 X: 101011101 Y: 001010001 Y: 001000001,解答： 可重疊的101序列檢測器 Mealy 機的化簡后的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10,INIT,0 X10,0 INIT,0,S*，Y,X1,0 X1,0 X1,1,解答： 2. 可重疊的101序列檢測器 Moore 機的的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10 X101,INIT X10 INIT X10,S*,X1 X1 X101 X1,Y,0 0 0 1,后面步驟略。（請同學自己完成）,后面步驟略。（請同學自己完成）,第7章 習題答案,補充題：用D觸發(fā)器分別設計可重疊和不可重疊的“101”序列檢測器。 可重疊： 不可重疊： X：101011101 X: 101011101 Y: 001010001 Y: 001000001,解答： 3. 不可重疊的101序列檢測器 Mealy 機的化簡后的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10,INIT,0 X10,0 INIT,0,S*，Y,X1,0 X1,0 INIT,1,解答： 3. 不可重疊的101序列檢測器 Mealy 機的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10 X101,INIT,0 X10,0 INIT,0 INIT,0,S*，Y,X1,0 X1,0 X101,1 X1,0,可見，INIT和X101等價，將INIT代替X101重寫狀態(tài)/輸出表。,后面步驟略。（請同學自己完成）,第7章 習題答案,補充題：用D觸發(fā)器分別設計可重疊和不可重疊的“101”序列檢測器。 可重疊： 不可重疊： X：101011101 X: 101011101 Y: 001010001 Y: 001000001,解答： 4. 不可重疊的101序列檢測器 Moore 機的的狀態(tài)/輸出表,X,0,1,S,INIT X1 X10 X101,INIT X10 INIT INIT,S*,X1 X1 X101 X1,Y,0 0 0 1,后面步驟略。（請同學自己完成）,第8章 習題答案,8.13,LD_L=RCO_L A=QA B=QB C=QC D=QD UP/DN=QD,QDQCQBQA RCO_L,0 0 0 0 0,1 0 0 0,1 0 0 1,1 0 1 0,1 0 1 1,1 1 0 0,1 1 0 1,1 1 1 0,1 1 1 1 0,0 1 1 1,0 1 1 0,0 1 0 1,0 1 0 0,0 0 1 1,0 0 1 0,0 0 0 1,所以計數(shù)順序為: 0,8,9,10,11,12,13,14,15,7,6,5,4,3,2,1,0,8，9.,第8章 習題答案,8.14,74x163,CLK CLR LD ENP ENT A QA B QB C QC D QD RCO,+5V,CLK,0 0 0 1,第8章 習題答案,8.14,QDQCQBQA,0 0 0 0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 0 1 1,0 1 0 0,0 1 0 1,所以計數(shù)順序為: 0,1,2,3,4,5,8,9,10,0.,1 0 0 0,1 0 0 1,1 0 1 0,LD_L=(QAQC) CLR_L=(QBQD) 當狀態(tài)為1X1X時,清零. 當狀態(tài)為X1X1時,載入數(shù)據(jù)1000.,第8章 習題答案,8.15,74x138譯碼器的內(nèi)部電路見圖6-35。,Y2_L=(A (B) C) 當ABC從111變?yōu)?00時，Y2_L為：,ABC,AC,(B),Y2_L=(A (B) C),Y2_L輸出的尖峰脈沖寬度為10ns.,第8章 習題答案,8.16,Q3Q2Q1Q0,狀態(tài)圖：,第8章 習題答案,8.35,即 4-14計數(shù)，0100-1110,74X163,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,CLOCK,+5V,Q0,Q1,Q2,Q3,第8章 習題答案,8.38,Design a modulo-129 counter using only two 74x163s and no additional gates.,Solution : 計數(shù)順序為 128，129，130，255，0，128，129，138，, 即,10000000 10000001 10000010 11111111 00000000,實現(xiàn)方法： 1.將低4位的74X163的RCO連接到高4位的74X163的ENP和ENT端，即當?shù)?位計數(shù)到1111時，下一個clock到來，新狀態(tài)的高4位加1. 2.將最高位Q7作為兩片74X163的LD_L輸入，因為前128個狀態(tài)10000000-11111111中，Q7始終為1，僅有最后一個狀態(tài)00000000中，Q7才為0，當Q7為0時，就完成置數(shù)的工作，即新狀態(tài)為10000000.從而最終實現(xiàn)10000000-00000000的計數(shù)。,74X163,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,CLOCK,+5V,Q0,Q1,Q2,Q3,74X163,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,Q4,Q5,Q6,Q7,0 0 0 1,0 0 0 0,第8章 習題答案,8.46,Solution : 計數(shù)順序為 7,6,5,4,3,2,1,0,8,9,10,11,12,13,14,15,7 即 Q3=0時，減法計數(shù) Q3=1時，加法計數(shù) RC0=0時，載入Q3Q2Q1Q0,0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111,RC0=0,RC0=0,第8章 習題答案,8.46,8.55,只用兩個SSI/MSI 組件設計 ：,用了三個SSI/MSI 組件設計 。,8.58 由4個D觸發(fā)器可以構成非自啟動的John 計數(shù)器。,另外再用8個與門即可構成這8個狀態(tài)的譯碼。分別是：,Y0=Q3Q2Q1Q0,Y1=Q3Q2Q1Q0,Y2=Q3Q2Q1Q0,Y3=Q3Q2Q1Q0,Y4=Q3Q2Q1Q0,Y5=Q3Q2Q1Q0,Y6=Q3Q2Q1Q0,Y7=Q3Q2Q1Q0,補充習題： 1 用D觸發(fā)器設計“000”序列檢測器. （注意：Moore機與Mealy機設計的區(qū)別）,解：1）狀態(tài)定義 ， 設A為輸入變量，Z為輸出變量。假設序列允許重疊。當A輸入“000”時 ，Z輸出1。 A： 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 Z： 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 STA：起始狀態(tài) A0：A輸入“0” A00：A輸入“00” A000：A輸入“000”,2）狀態(tài)/輸出表,可見，狀態(tài)A00 與A000等效，去掉A000 狀態(tài)。,補充習題： 1 用D觸發(fā)器設計“000”序列檢測器.,3）化簡后的狀態(tài)/輸出表,4）狀態(tài)編碼。 設：STA 00 A0 01 A00 - 10,5）轉(zhuǎn)移/輸出表,補充習題： 1 用D觸發(fā)器設計“000”序列檢測器.,6）確定轉(zhuǎn)移方程和輸出方程,D1=Q1*=Q0A+Q1A,D0=Q0*=Q1Q0A,Z=Q1A,補充習題： 1 用D觸發(fā)器設計“000”序列檢測器.,7）畫出狀態(tài)圖，檢查自啟動能力,是自啟動的電路。,8）畫出電路圖。（請同學們根據(jù)激勵方程和輸出方程畫出電路圖）,補充習題： 用移位寄存器74X194和74X138 譯碼器實現(xiàn)“000”序列檢測器。,補充習題： 3. 用計數(shù)器和多路復用器實現(xiàn)“01111110”序列發(fā)生器。,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 1) 畫出轉(zhuǎn)移輸出表,M Q2Q1Q0,Q2*Q1*Q0*,C,0 0 0 0,0 0 1 0,0 0 0 0,0 0 0 1,0 1 0 0,0 0 1 0,0 1 1 0,0 0 1 1,1 0 0 0,0 1 0 0,0 0 0 1,1 0 0 1,1 0 0 0,1 1 0 0,0 1 1 0,1 0 1 1,0 1 0 0,1 0 1 0,0 0 1 0,0 0 0 1,0 0 0 0,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 2) 確定轉(zhuǎn)移方程和輸出方程,Q1Q0,00,01,11,10,00 01 11 10,d,1,Q2*=MQ1Q0+MQ2Q1Q0,MQ2,1,d,d,d,d,d,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 2) 確定轉(zhuǎn)移方程和輸出方程,Q1Q0,00,01,11,10,00 01 11 10,d,1,Q1*=MQ2+MQ1Q0+MQ1Q0+MQ1Q0,MQ2,1,d,d,d,d,d,1,1,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 2) 確定轉(zhuǎn)移方程和輸出方程,Q1Q0,00,01,11,10,00 01 11 10,d,1,Q0*=MQ2+Q1Q0+MQ2Q0,MQ2,1,d,d,d,d,d,1,1,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 2) 確定轉(zhuǎn)移方程和輸出方程,Q1Q0,00,01,11,10,00 01 11 10,d,1,C=Q2+MQ1Q0,MQ2,d,d,d,d,d,1,1,補充習題： 4. 用D觸發(fā)器設計一個五進制加/減計數(shù)器，進位/借位輸出為C，控制位M=0時，加法計數(shù)；M=1時，減法計數(shù)。,解: 3) 畫出狀態(tài)圖，確定自啟動能力,000,001,010,011,100,101,111,110,是自啟動的。,4）畫出電路圖。,M=0 Z=0,M=0 Z=0,M=0 Z=0,M=0 Z=0,M=0 Z=1,M=1 Z=0,M=1 Z=0,M=1 Z=0,M=1 Z=0,M=1 Z=1,M=0 Z=1,M=1 Z=1,M=0 Z=1,M=1 Z=1,M=0 Z=1,M=1 Z=1,74X160,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,1,CLOCK,補充習題： 5 判斷下列電路是幾進制的計數(shù)器，畫出狀態(tài)圖。,解：74X160是帶異步清零端的十進制計數(shù)器。所以該電路的計數(shù)順序是從000到101。,74X160,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,1,CLOCK,解：該電路的計數(shù)順序是從000到101。,74X160,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,1,CLOCK,解：該電路的計數(shù)順序是從0100到1001。,74X160,2,1,9,7,10,3,4,5,6,14,13,12,11,15,CLK,CLR,LD,ENP,ENT,A,B,C,D,QA,QB,QC,QD,RCO,1,CLOCK,解：該電路的計數(shù)順序是從0011到1000。,第9章 習題答案,9.1 1）練習題6.31 有4個輸入變量：A1，B1，A2，B2 2個輸出變量：Y1，Y2 所以，用ROM實現(xiàn)該題需要容量為242的ROM 2）圖6-37 有9個輸入變量：N0N4，EN1，EN2_L,EN3_L,EN4 32個輸出變量：DEC0_L DEC31_L 所以，用ROM實現(xiàn)該題需要容量為2932的ROM 3) 圖6-73有7個輸入變量：DU1:7 8個輸出變量：DC_L1:7, NOERROR_L 所以，用ROM實現(xiàn)該題需要容量為278的ROM,第9章 習題答案,9.1 4） 圖6-93有36個輸入變量：A15:0,B15:0,S2:0,C0 18個輸出變量：F15:0, GALL_L ,PALL_L 所以，用ROM實現(xiàn)該題需要容量為23618的ROM. 圖X6-44有7個輸入變量, 9個輸出變量, 所以，用ROM實現(xiàn)該 題需要容量為279的ROM. 通過比較，練習題6.31所用ROM器件最少。,第9章 習題答案,9.4 假設兩個8位二進制數(shù)A7：0和B7：0相乘， 結果為C15：0. 所以ROM的大小為21616。,第9章 習題答案,9.5 HM628512SRAM大小為2198。要設計2M8的SRAM，則需要4片HM628512SRAM進行字擴展。,I/O0 I/O7,HM628512(0),A0 A18 WE OE CS,I/O0 I/O7,HM628512(1),A0 A18 WE OE CS,I/O0 I/O7,HM628512(2),A0 A18 WE OE CS,I/O0 I/O7,HM628512(3),A0 A7 WE OE CS,2-4 decoder,A0,A18,WE_L,A19,A20,I/O0,I/O7,Y0 Y1 Y2 Y3,OE_L,需要4片HM628512SRAM進行字擴展。,若需要2片HM628512SRAM進行字擴展。則,