数字电路计算机习题全解.ppt

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