[工学]《数字电路-分析与设计》1--10章习题及解答部分_北京理工大学出版社.doc

第五章习题 5-1 图题5-1所示为由或非门组成的基本R-S锁存器。试分析该电路，即写出它的状态转换表、状态转换方程、状态图、驱动转换表和驱动方程，并画出它的逻辑符号，说明S、R是高有效还是低有效。 解：状态转换表： 状态转换驱动表 5-2 试写出主从式R-S触发器的状态转换表、状态转换方程、状态图、驱动转换表和驱动方程，注意约束条件。 解：与R-S锁存器类似，但翻转时刻不同。 5-3 试画出图5.3.1所示D型锁存器的时序图。 解：G=0时保持，G=1时Q=D。 5-4 试用各种描述 5-11 试用驱动表法完成下列触发器功能转换： JK(D, D(T, T(D, JK(T, JK(T’, D(T’。 解：略。 5-12 用一个T触发器和一个2-1多路选择器构成一个JK触发器。 解：T=JQ+KQ 方法描述D锁存器：状态转换表、状态转换方程、时序图、状态转换驱动表、驱动方程和状态转换图。 5-5 锁存器与触发器有何异同？ 5-6 试描述主从式RS触发器，即画出其功能转换表，写出状态方程，画出状态表，画出逻辑符号。 5-7 试描述JK、D、T和T触发器的功能，即画出它们的逻辑符号、状态转换表、状态转换图，时序图，状态转换驱动表，写出它们的状态方程。 5-8 试分析图5.7.1(a) 所示电路中虚线内电路Q’与输入之间的关系。 5-9 试分析图5.7.1(b)所示电路的功能，并画出其功能表。 5-10 试用状态方程法完成下列触发器功能转换： JK(D, D(T, T(D, JK(T, JK(T’, D(T’。 解：JK(D：Qn+1=JQ+KQ，D：Qn+1=D=DQ+DQ。 令两个状态方程相等：D=DQ+DQ =JQ+KQ。 对比Q、Q的系数有：J=D，K=D 逻辑图略。 也可用Q作为选择输入。 5-13 试用一个D触发器、一个2-1多路选择器和一个反相器构成一个JK触发器。 解：D=JQ+KQ，用Q或Q做选择输入即可。参见5-12。 5-14 设图题5-14中各触发器的初始状态均为0，试画出在CP信号作用下各触发器Q端的输出波形。 此题应该先写出触发器的状态方程,再根据状态方程画波形. 5-15 画出图题5-15所示电路在给定输入波形作用下的输出端Y的波形。设触发器的初始状态均为0。 解：先写出Q’和Y的状态方程：第一个触发器结成了T’触发器，Q’n+1=Q’；第二个触发器的K=1，所以Yn+1=Q’Y, 再根据状态方程画波形即可. 注意1.两个触发器的时钟;2.第一个触发器的清0信号；3.画时序图时，将Q’作为辅助变量画出。 第三章 思考题与习题解答 3-1 判断图题3-1所示电路中三极管的工作状态？ 解：（a） 放大工作状态 （b） 饱和工作状态 （c） 截止工作状态 3-2 怎样判断与“非门”能带动同类型门的个数？ 解：将TTL“与非”门的输出端能驱动同类“与非”门的最大数目称为扇出系数，用表示。由于门电路的驱动能力在输出高电平和低电平时是不同的，可近似计算如下： 故一般的74系列TTL“与非”门的扇出系数。 3-3 “与非”门三个输入端的波形如图题3-3所示，画出其输出端的波形。 3-4 试分别指出TTL“与非”门的下列接法会造成什么后果，并说明原因： ⑴ 输出端接地； ⑵ 输出端接+5V电源； ⑶ 两个普通“与非”门的输出端短接。 解：⑴ 无论输出高、低电平，输出始终为低电平。则无法实现“与非”逻辑功能。 ⑵ 无论输出高、低电平，输出始终为高电平。则无法实现“与非”逻辑功能。 ⑶一般的TTL“与非”门是不允许将输出端直接连接在一起的。因为，TTL“与非”门的输出电阻很小，不论在“与非”门导通还是截止状态，其输出电阻都在几欧姆到几十欧姆之间，若将它们的输出端直接相连，则当一个“与非”门输出高电平而另一个“与非”门输出低电平时，从电源到地之间则会形成一条低阻通路，将有一个很大的电流从截止“与非”门的管流到导通“与非”门的管，这个电流不仅会使导通“与非”门的输出低电平抬高，甚至会因功耗过大而把两个“与非”门都损坏。 3-5 有两个相同型号的TTL“与非”门，对它们进行测试的结果如下： ⑴ 甲的开门电平为1.4V，乙的开门电平为1.5V； ⑵ 甲的关门电平为1.0V，乙的关门电平为0.9V。 试问在输入相同高电平时，哪个抗干扰能力强？在输入相同的低电平时，哪个抗干扰能力强？ 解：高电平噪声容限： 甲的开门电平小，所以甲在输入高电平时的抗干扰能力强； 低电平噪声容限： 甲的关门