第四章

集成觸發(fā)器和時序邏輯電路

題2.4.1

電路如圖題2.4.1所示。已知A、B波形，判斷Q的波形應為(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一種。假定觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。

圖題2.4.1

解：電路是一個由“或非”門構(gòu)成的基本觸發(fā)器，當都為“1”時，而當=0，=1時，則，而，所以應該是(B)波形正確。

題2.4.2

電路如圖題2.4.2所示。能實現(xiàn)的電路是哪一種電路。

圖題2.4.2

解：

對(a)電路，只有當A=1時才是計數(shù)型觸發(fā)器；而(b)電路是T觸發(fā)器，只有當T=1時，才是計數(shù)觸發(fā)器；(c)可以實現(xiàn)計數(shù)即，(d)電路也不可能是計數(shù)式觸發(fā)器。所以實現(xiàn)功能的電路是(c)。

題2.4.3

在鐘控RS觸發(fā)器(教材圖2.4.4(a)所示中，S、R、CP端加入如圖題2.4.3所示波形，試畫出Q端的波形(設初態(tài)為0)。

圖題2.4.3

解：在鐘控RS觸發(fā)器（即同步RS）中，在R=S=1時，而如若RS同時變?yōu)椤?”后，的狀態(tài)將不能確定，現(xiàn)在RS同時為1后不同時為“0”，所以有如下波形。

Q

CP

R

S

題2.4.4

電路如圖題2.4.4所示，的電路是哪

一些電路。

圖題2.4.4

解：對(a)電路，因為是D觸發(fā)器，所以有

對(b)電路，因為是RS觸發(fā)器,所以有

對(c)電路，因為是T觸發(fā)器,對(d)電路，因為是JK觸發(fā)器,因此，能實現(xiàn)的電路是（b）和（d）兩個電路。

題2.4.5

根據(jù)圖題2.4.5所示電路及A、B、C波形，畫出Q的波形。(設觸發(fā)觸器初態(tài)為0)。

圖題2.4.5

解：電路是一個上升沿觸發(fā)的D功能觸發(fā)器，它的波形如圖所示：

C

B

A

Q

題2.4.6

試畫出D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；

解：D解發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：

JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：

T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：

題2.4.7

設圖題2.4.7中各個邊沿觸發(fā)器初始皆為“0”狀態(tài)，試畫出連續(xù)六個時鐘周期作用下，各觸發(fā)器Q端的波形。

圖題2.4.7

解：假定所有的解發(fā)器電路結(jié)構(gòu)都為TTL結(jié)構(gòu)，所以，當輸入端懸空時，該端表示高電平，為此，下面畫出的波形都在該假定下得出。

題2.4.8

由負邊沿JK觸發(fā)器組成的電路及其CP、J端輸入波形如圖題2.4.8

所示，試畫出Q端的波形(設初態(tài)為0)。

圖題2.4.8

解：該題的復位端由CP和Q的與非實現(xiàn)，所以應該十分注意復位端的作用。波形圖為：

題2.4.9

圖題2.4.9所示電路為CMOS

JK

觸發(fā)器構(gòu)成的雙相時鐘電路，試畫出電路在CP作用下，QA和QB的波形(設初態(tài)Q為0態(tài))。

圖題2.4.9

CP

解：JK觸發(fā)器本身接成了計數(shù)型觸發(fā)器，所以只要先畫出的波形，就不難畫出的波形了。

題2.4.10

由維阻D觸發(fā)器和邊沿JK觸發(fā)器組成的電路如圖題2.4.10(a)

所示，各輸入端波形如圖(b)。當各觸發(fā)器的初態(tài)為0時，試畫出Q1和Q2端的波形，并說明此電路的功能。

圖題2.4.10

解：該題由二種功能和二種邊沿的觸發(fā)器組成，要注意復位端的作用。

電路是一個單脈沖觸發(fā)器，即只要B觸發(fā)一次，才輸出一個B的一個周期的脈寬脈沖。

題2.4.11

圖題2.4.11所示電路為由CMOS

D觸發(fā)器構(gòu)成的三分之二分頻

電路(即在A端每輸入三個脈沖，在Z端就輸出二個脈沖)，試畫出電路在CP作用下，Q1、Q2、Z各點波形。設初態(tài)Q1=Q2=0。

圖題2.4.11

解：這是一個分頻電路，其波形為：

題2.4.12

TTL主從JK觸發(fā)器J、K端波形如圖題2.4.12所示，試畫出Qa

(主觸發(fā)器輸出)及Qb(從觸發(fā)器輸出)端的波形。設初態(tài)Q為1。

圖題2.4.12

解：主從JK觸發(fā)器結(jié)構(gòu)主要由二個同步RS組成，觸發(fā)器接收JK信號并完成翻轉(zhuǎn)在一個時鐘周期內(nèi)分二個節(jié)拍完成，所以有下面的規(guī)律：

①

觸發(fā)器的初態(tài)為“0”時，即，在CP=1期間，主觸發(fā)器接收J端的信號，只要J端出現(xiàn)過“1”，則主觸發(fā)器首先變?yōu)椤?”態(tài)，而與K端信號無關(guān)，在CP下降沿后，主觸發(fā)器封鎖，接收的狀態(tài)不變，而從觸發(fā)器狀態(tài)將按主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為“1”；

②

觸發(fā)器的初態(tài)為“1”時，即，在CP=1期間，主觸發(fā)器接收K端的信號，只要K端出現(xiàn)過“1”，則主觸發(fā)器首先變?yōu)椤?”態(tài)，而與J端信號無關(guān)，在CP下降沿后，主觸發(fā)器封鎖，接收的狀態(tài)不變，而從觸發(fā)器狀態(tài)將按主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為“0”；

所以有下面的波形。

K

CP

J

Qb

Qa

題2.4.13

試用一個CMOS

D觸發(fā)器，一個“與”門及二個“或非”門構(gòu)成一個JK觸發(fā)器。

解：

這是將D功能觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JK功能觸發(fā)器的一個功能轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換的的基本思路如圖所示：

轉(zhuǎn)換電路

1D

C1

JK觸發(fā)器

因為D觸發(fā)器的特性方程為：,而觸發(fā)器的特性方程為

所以，所以電路為：

≥1

≥1

&

J

K

Q

Q

CP

1D

C1

題2.4.14

由負邊沿JK觸發(fā)器組成的電路及CP、A的波形如圖題2.4.14所

示，試畫出QA和QB的波形。設QA的初始狀態(tài)為0。

圖題2.4.14

解：在畫該電路的波形時，注意有二個復位信號，其它按JK觸發(fā)器的功能畫即可。

CP

題2.4.15

由維阻D觸發(fā)器和負邊沿JK觸發(fā)器構(gòu)成的電路及CP、和的波形如圖題2.4.15所示，試畫出Q1和Q2的波形。

圖題2.4.15

解：該題請注意維阻D是上升沿觸發(fā)，而JK觸發(fā)器是下降沿觸發(fā)后畫出的波形如下：

CP

D

Q1

Q2

題2.4.16

圖題2.4.16給出了JK觸發(fā)器和門電路構(gòu)成的串行數(shù)據(jù)比較器（輸入為串行數(shù)據(jù)Ai和Bi，輸出為比較結(jié)果)，清零后送入數(shù)據(jù)進行比較。試分析后在Z1、Z2、Z3輸出端標明A＞B或A＜B或A=B。并填寫題表2.4.16真值表的輸出欄。

圖題2.4.16

題表2.4.16真值表

清

除

輸

入

輸

出

（）

（）

（）

0

×

×

0

0

0

0

解：

清

除

輸

入

輸

出

Cr

Ai

Bi

Z1(A>B)

Z2(A

Z3(A=B)

0

×

×

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0