时序电路及波形 检测题 (共100分,120分钟)
一、填空题:(每空0.5分,共33分)
1、时序逻辑电路按各位触发器接受步时序逻辑电路和 异 步时序逻辑电路两大类。在 异 步时序逻辑电路中,各位触发器无统一的 时钟脉冲控制 信号,输出状态的变化通常不是 同一时刻 发生的。
2、根据已知的之间的关系,最后总结出电路逻辑 功能 的一系列步骤,称为时序逻辑电路的 分析 。
3、当时序逻辑电路的触发器位数为n ,电路状态按的独立状态为2个,这时,我们称此类电路为 二进制 计数器。 二进制 计数器除了按 同步 、 异步 分类外,按计数的 加减 规律还可分为 加 计数器、 减 计数器和 可逆 计数器。
4、在位触发器才能实现。十进制计数电路中最常采用的是 8421 BCD代码来表示一位十进制数。
5、时序逻辑电路中仅有存储记忆电路而没有逻辑门电路时,构成的电路类型通常称为 莫尔 型时序逻辑电路;如果电路中不但除了有存储记忆电路的输入端子,还有逻辑门电路的输入时,构成的电路类型称为 米莱 型时序逻辑电路。
6、分析时序逻辑电路时,首先要根据已知逻辑的电路图分别写出相应的方程、 输出 方程和 次态 方程,若所分析电路属于 异 步时序逻辑电路,则还要写出各位触发器的 时钟脉冲 方程。
7、时序逻辑电路中某计数器中的干预,计数器能够很快自行进入 有效循环体 ,使 无效 码不再出现的能力称为 自启动 能力。
8、在数器最少要采用 三 位触发器,这时构成的电路有 6 个有效状态, 2 个无效状态。
9、寄存器可分为寄存器,集成74LS194用四位移位寄存器构成环行计数器时,有效状态共有 4 个;若构成扭环计数器时,其有效状态是 8 个。
10、 寄存 器是可用来存放数码、运算结果或指令的电路,通常由具有存储功能的多位 触发 器组合起来构成。一位 触发 器可以存储1个二进制代码,存放n 个二进制代码的 寄存 器,需用n 位 触发 器来构成。
11、74LS194是典型的四位 TTL 型集成双向移位寄存器芯片,具有 左移和右移 、并行输入、 保持数据 和 清除数据 等功能。
12、555定时器可以构成施密特触发器,施密特触发器具有 回差 特性,主要用于脉冲波形的 整形 和 变换 ;555定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。 单 稳态触发器只有一个 暂稳 态、一个 稳 态,当外加触发信号作用时, 单稳 态触发器能够从 稳 态翻转到 暂稳 态,经过一段时间又能自动返回到 稳 态,
13、用集成计数器CC40192构成任意进制的计数器时,通常可采用反馈 预置 法和反馈 清零 法。 n
二、判断题(每小题1分,共10分)
1、集成计数器通常都具有自启动能力。 (对)
2、使用3个触发器构成的计数器最多有8个有效状态。 (对)
3、同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲CP 不一定相同。 (错)
4、利用一个74LS90可以构成一个十二进制的计数器。 (错)
5、用移位寄存器可以构成8421BCD 码计数器。 (错)
6、555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。 (对)
7、施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。 (错)
8、莫尔型时序逻辑电路,分析时通常不写输出方程。 (对)
9、十进制计数器是用十进制数码“0~9”进行计数的。 (错)
10、利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 (对)
三、选择题(每小题2分,共20分)
1、描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是( B )。
A 、次态方程和输出方程 B 、次态方程和驱动方程
C 、驱动方程和时钟方程 D 、驱动方程和输出方程
2、用8421BCD 码作为代码的十进制计数器,至少需要的触发器触发器个数是( C )。
A 、2 B 、3 C 、4 D 、5
3、按各触发器的状态转换与时钟输入CP 的关系分类,计数器可分( A )计数器。
A 、同步和异步 B 、加计数和减计数 C 、二进制和十进制
4、能用于脉冲整形的电路是( C )。
A 、双稳态触发器 B 、单稳态触发器 C 、施密特触发器
5、四位移位寄存器构成的扭环形计数器是( B )计数器。
A 、模4 B 、模8 C 、模16
6、下列叙述正确的是( D )
A 、译码器属于时序逻辑电路 B 、寄存器属于组合逻辑电路
C 、555定时器属于时序逻辑电路 D 、计数器属于时序逻辑电路
7、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法是( B )
A 、复位法 B 、预置数法 C 、级联复位法
8、不产生多余状态的计数器是( A )。
A 、同步预置数计数器 B 、异步预置数计数器 C 、复位法构成的计数器
9、数码可以并行输入、并行输出的寄存器有( C )
A 、移位寄存器 B 、数码寄存器 C 、二者皆有
10、改变555定时电路的电压控制端CO 的电压值,可改变( C )
A 、555定时电路的高、低输出电平 B 、开关放电管的开关电平
C 、比较器的阈值电压 D 、置“0”端R 的电平值
四、简述题(,每小题3分,共12分)
1、说明同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同?
答:同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的;异步时序逻辑电路
的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同,状态发生变化的时间通常也不相同。
2、钟控的RS 触发器能用作移位寄存器吗?为什么?
答:移位寄存器除寄存数据外,还能将数据在寄存器内移位,因此钟控的RS 触发器不能用做这类寄存器,因为它具有“空翻”问题,若用于移位寄存器中,很可能造成一个CP 脉冲下多次移位现象。用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。
3、何谓计数器的自启动能力?
答:所谓自启动能力:指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码,若在开机时出现,不用人工或其它设备的干预,计数器能够很快自行进入有效循环体,使无效状态码不再出现的能力。
4、施密特触发器具有什么显著特征?主要应用有哪些?
答:施密特触发器的显著特征有两个:一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的,具有回差特性;二是电路状态转换时,输出电压具有陡峭的跳变沿。利用施密特触发器的上述两个特点,可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。
五、分析题(共25分)
1、试用74LS161集成芯片构成十二进制计数器。要求采用反馈预置法实现。(7分)
2、电路及时钟脉冲、输入端D 的波形如图7-313所示,设起始状态为“000”。试画出各触发器的输出时序图,并说明电路的功能。(10分)
图7-31 检测题7.5.2逻辑图 D D Q 3
解:分析:(1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路;
(2)各触发器的驱动方程:J 1=D K 1
J 2=Q1 K
1 K 3各触发器的次态方程:Q 1n +1=D n Q 2n +1=Q 1n (3)根据上述方程,写出相应的逻辑功能真值表:
n n
从功能真值表中可看出,该电路属于右移移位寄存器。其时序逻辑图如图中红笔示。
3、已知计数器的输出端Q 2、Q 1、Q 0的输出波形如图7-32所示,试画出对应的状态转换图,并分析该计数器为几进制计数器。(8分)
Q 1Q 0CP Q 2图7-32 检测题7.5.3时序波形图
解:状态转换关系为:101→010→011→000→100→001→110。该计数器为七进制计数器。
时序电路及波形 检测题 (共100分,120分钟)
一、填空题:(每空0.5分,共33分)
1、时序逻辑电路按各位触发器接受步时序逻辑电路和 异 步时序逻辑电路两大类。在 异 步时序逻辑电路中,各位触发器无统一的 时钟脉冲控制 信号,输出状态的变化通常不是 同一时刻 发生的。
2、根据已知的之间的关系,最后总结出电路逻辑 功能 的一系列步骤,称为时序逻辑电路的 分析 。
3、当时序逻辑电路的触发器位数为n ,电路状态按的独立状态为2个,这时,我们称此类电路为 二进制 计数器。 二进制 计数器除了按 同步 、 异步 分类外,按计数的 加减 规律还可分为 加 计数器、 减 计数器和 可逆 计数器。
4、在位触发器才能实现。十进制计数电路中最常采用的是 8421 BCD代码来表示一位十进制数。
5、时序逻辑电路中仅有存储记忆电路而没有逻辑门电路时,构成的电路类型通常称为 莫尔 型时序逻辑电路;如果电路中不但除了有存储记忆电路的输入端子,还有逻辑门电路的输入时,构成的电路类型称为 米莱 型时序逻辑电路。
6、分析时序逻辑电路时,首先要根据已知逻辑的电路图分别写出相应的方程、 输出 方程和 次态 方程,若所分析电路属于 异 步时序逻辑电路,则还要写出各位触发器的 时钟脉冲 方程。
7、时序逻辑电路中某计数器中的干预,计数器能够很快自行进入 有效循环体 ,使 无效 码不再出现的能力称为 自启动 能力。
8、在数器最少要采用 三 位触发器,这时构成的电路有 6 个有效状态, 2 个无效状态。
9、寄存器可分为寄存器,集成74LS194用四位移位寄存器构成环行计数器时,有效状态共有 4 个;若构成扭环计数器时,其有效状态是 8 个。
10、 寄存 器是可用来存放数码、运算结果或指令的电路,通常由具有存储功能的多位 触发 器组合起来构成。一位 触发 器可以存储1个二进制代码,存放n 个二进制代码的 寄存 器,需用n 位 触发 器来构成。
11、74LS194是典型的四位 TTL 型集成双向移位寄存器芯片,具有 左移和右移 、并行输入、 保持数据 和 清除数据 等功能。
12、555定时器可以构成施密特触发器,施密特触发器具有 回差 特性,主要用于脉冲波形的 整形 和 变换 ;555定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。 单 稳态触发器只有一个 暂稳 态、一个 稳 态,当外加触发信号作用时, 单稳 态触发器能够从 稳 态翻转到 暂稳 态,经过一段时间又能自动返回到 稳 态,
13、用集成计数器CC40192构成任意进制的计数器时,通常可采用反馈 预置 法和反馈 清零 法。 n
二、判断题(每小题1分,共10分)
1、集成计数器通常都具有自启动能力。 (对)
2、使用3个触发器构成的计数器最多有8个有效状态。 (对)
3、同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲CP 不一定相同。 (错)
4、利用一个74LS90可以构成一个十二进制的计数器。 (错)
5、用移位寄存器可以构成8421BCD 码计数器。 (错)
6、555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。 (对)
7、施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。 (错)
8、莫尔型时序逻辑电路,分析时通常不写输出方程。 (对)
9、十进制计数器是用十进制数码“0~9”进行计数的。 (错)
10、利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 (对)
三、选择题(每小题2分,共20分)
1、描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是( B )。
A 、次态方程和输出方程 B 、次态方程和驱动方程
C 、驱动方程和时钟方程 D 、驱动方程和输出方程
2、用8421BCD 码作为代码的十进制计数器,至少需要的触发器触发器个数是( C )。
A 、2 B 、3 C 、4 D 、5
3、按各触发器的状态转换与时钟输入CP 的关系分类,计数器可分( A )计数器。
A 、同步和异步 B 、加计数和减计数 C 、二进制和十进制
4、能用于脉冲整形的电路是( C )。
A 、双稳态触发器 B 、单稳态触发器 C 、施密特触发器
5、四位移位寄存器构成的扭环形计数器是( B )计数器。
A 、模4 B 、模8 C 、模16
6、下列叙述正确的是( D )
A 、译码器属于时序逻辑电路 B 、寄存器属于组合逻辑电路
C 、555定时器属于时序逻辑电路 D 、计数器属于时序逻辑电路
7、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法是( B )
A 、复位法 B 、预置数法 C 、级联复位法
8、不产生多余状态的计数器是( A )。
A 、同步预置数计数器 B 、异步预置数计数器 C 、复位法构成的计数器
9、数码可以并行输入、并行输出的寄存器有( C )
A 、移位寄存器 B 、数码寄存器 C 、二者皆有
10、改变555定时电路的电压控制端CO 的电压值,可改变( C )
A 、555定时电路的高、低输出电平 B 、开关放电管的开关电平
C 、比较器的阈值电压 D 、置“0”端R 的电平值
四、简述题(,每小题3分,共12分)
1、说明同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同?
答:同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的;异步时序逻辑电路
的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同,状态发生变化的时间通常也不相同。
2、钟控的RS 触发器能用作移位寄存器吗?为什么?
答:移位寄存器除寄存数据外,还能将数据在寄存器内移位,因此钟控的RS 触发器不能用做这类寄存器,因为它具有“空翻”问题,若用于移位寄存器中,很可能造成一个CP 脉冲下多次移位现象。用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。
3、何谓计数器的自启动能力?
答:所谓自启动能力:指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码,若在开机时出现,不用人工或其它设备的干预,计数器能够很快自行进入有效循环体,使无效状态码不再出现的能力。
4、施密特触发器具有什么显著特征?主要应用有哪些?
答:施密特触发器的显著特征有两个:一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的,具有回差特性;二是电路状态转换时,输出电压具有陡峭的跳变沿。利用施密特触发器的上述两个特点,可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。
五、分析题(共25分)
1、试用74LS161集成芯片构成十二进制计数器。要求采用反馈预置法实现。(7分)
2、电路及时钟脉冲、输入端D 的波形如图7-313所示,设起始状态为“000”。试画出各触发器的输出时序图,并说明电路的功能。(10分)
图7-31 检测题7.5.2逻辑图 D D Q 3
解:分析:(1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路;
(2)各触发器的驱动方程:J 1=D K 1
J 2=Q1 K
1 K 3各触发器的次态方程:Q 1n +1=D n Q 2n +1=Q 1n (3)根据上述方程,写出相应的逻辑功能真值表:
n n
从功能真值表中可看出,该电路属于右移移位寄存器。其时序逻辑图如图中红笔示。
3、已知计数器的输出端Q 2、Q 1、Q 0的输出波形如图7-32所示,试画出对应的状态转换图,并分析该计数器为几进制计数器。(8分)
Q 1Q 0CP Q 2图7-32 检测题7.5.3时序波形图
解:状态转换关系为:101→010→011→000→100→001→110。该计数器为七进制计数器。