【正文】 爾狀態(tài)機(jī)。寫出驅(qū)動方程、狀態(tài)方程、輸出方程，畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖，并說明是何種狀態(tài)機(jī)。狀態(tài)表與狀態(tài)圖如下：題68~題614的分析方法與上述題目的分析方法相同，這里留給讀者。圖題615解：[題616] 圖題616所示的是8位右移寄存器74HC164符號、輸入信號DATA、時鐘CLK的波形圖，若寄存器初始狀態(tài)為00000000，試畫出寄存器輸出QF~QA的波形圖。圖題618解：[題619] 試用上升沿D觸發(fā)器構(gòu)成異步3位二進(jìn)制加法計數(shù)器，要求畫出邏輯電路圖，以及計數(shù)器輸入時鐘CLK與D觸發(fā)器輸出端Q2~Q0的波形圖。[題621] 試用上升沿JK觸發(fā)器構(gòu)成異步3位二進(jìn)制加法計數(shù)器，要求畫出邏輯電路圖，以及計數(shù)器輸入時鐘CLK與JK觸發(fā)器輸出端Q2~Q0的波形圖。[題623] 試用上升沿JK觸發(fā)器構(gòu)成同步3位二進(jìn)制加法計數(shù)器，要求畫出邏輯電路圖。該計數(shù)器是13進(jìn)制計數(shù)器。圖題625 解：該電路是異步清零6進(jìn)制計數(shù)器。圖題626解： 異步清零5進(jìn)制計數(shù)器。圖題627解：該電路是同步置數(shù)6進(jìn)制計數(shù)器。圖題628解：該計數(shù)器是同步置數(shù)12進(jìn)制。 [題629] 試判斷圖題629所示為電路為多少進(jìn)制計數(shù)器，是同步電路還是異步電路。 下圖：異步級連100進(jìn)制計數(shù)器。 圖題630解：狀態(tài)順序為：E、F、0、E、F寫成二進(jìn)制為：0000 0110 0111 1000 1110 1111 0000，因此Y（D）端的波形如下。[題631] 試分析圖題631所示電路的功能。（圖中a1~a4是計數(shù)器輸出）【題632】 試用74LS161采用反饋置數(shù)法組成十一進(jìn)制計數(shù)器。【題633】 試用74LS160采用反饋清零法組成七進(jìn)制計數(shù)器?！绢}634】 試用2片74LS161采用整體反饋清零法組成128進(jìn)制計數(shù)器?！绢}635】 試用2片74LS161采用整體反饋置數(shù)法組成128進(jìn)制計數(shù)器?！绢}636】 試用2片74LS160組成六十進(jìn)制計數(shù)器?！绢}637】 試用2片74LS161組成十二進(jìn)制計數(shù)器，要求計數(shù)值為1～12。[題638]* 試用D觸發(fā)器構(gòu)成3位格雷碼計數(shù)器。Q2Q1Q0000001011010110111101100第2步 畫出驅(qū)動表第3步 寫出驅(qū)動方程（D觸發(fā)器的狀態(tài)方程就是驅(qū)動方程）第4步 畫邏輯圖第5步 在MAXplusII軟件或QUARTUSII軟件的仿真結(jié)果。該例可用題638所用的步驟做。解：分析題意，得到狀態(tài)表如下：Q3Q2Q1Q0D0D0改為說明000100100100100000010001000000110101011001111001101010111100110111101111000001111111100000000000可進(jìn)入0001可進(jìn)入10010001可進(jìn)入100100可進(jìn)入1001，0010可進(jìn)入111011001000可進(jìn)入0010可進(jìn)入0100可進(jìn)入011011001000可進(jìn)入1000可進(jìn)入10100100可進(jìn)入11001000可進(jìn)入111011001000可知驅(qū)動函數(shù)D0如下：電路圖如下；采用MAXplusII軟件仿真結(jié)果如下：[題641] 試用4個D觸發(fā)器組成自啟動6進(jìn)制扭環(huán)行計數(shù)器。[題642] 用JK觸發(fā)器構(gòu)成5進(jìn)制計數(shù)器。[題643] 試用74LS160組成30進(jìn)制計數(shù)、譯碼、顯示電路，要求采用共陽數(shù)碼管。（當(dāng)檢測到車輛時，傳感器輸出幅值為+5V的脈沖信號）。[題645] 如圖圖題645所示，車輛速度檢測裝置有兩個分離距離為10m的車輛傳感器，當(dāng)車輛經(jīng)過第1個傳感器時，該傳感器輸出高電平脈沖，這時計數(shù)器開始計數(shù)；當(dāng)車輛經(jīng)過第2個傳感器時，該傳感器輸出高電平脈沖，計數(shù)器停止計數(shù)；，則計數(shù)器計數(shù)個數(shù)N乘以時鐘周期就是時間，由于兩傳感器之間距離已知，則車速V=10m/（N*T）。（可參考圖題645）圖題645解：由題意得到狀態(tài)圖：由狀態(tài)圖得到狀態(tài)表與次態(tài)卡諾圖如下： 由次態(tài)卡諾圖得到如下狀態(tài)方程與輸出方程： 采用MAXplusII仿真電路與結(jié)果如下：最后電路如下：[題646] 試設(shè)計一個電燈控制器，當(dāng)按鈕A按下后（低電平有效），電燈亮10s后滅（計數(shù)到10s信號高電平有效）。圖題646解：該題的狀態(tài)圖如下：[題647] 試設(shè)計一個控制2電機(jī)的控制器。（提示：該控制器框圖如圖題647所示）。解：該題的參考狀態(tài)機(jī)如下圖所示：[題649] 試設(shè)計一個電燈控制器，當(dāng)按鈕A按下后（低電平有效），電燈亮5s后滅；若是按鈕在燈亮5s期間，再按下按鈕A，則燈長亮不滅；若這時按下按鈕A，則燈滅。圖題649可參考例題625步驟解此題。[題73] ROM存儲器的地址線、數(shù)據(jù)線、與的作用是什么？解：地址線用于尋找數(shù)據(jù)地址；數(shù)據(jù)線用于傳輸數(shù)據(jù)；為芯片選擇信號，低電平有效；輸出使能控制信號，低電平有效。[題75] 什么是地址譯碼器？解：將地址線轉(zhuǎn)換成存儲器地址的譯碼器。[題77] 存儲器的地址線與地址數(shù)之間什么關(guān)系？解：地址線數(shù)為N則地址數(shù)為2N。[題79] E2PROM存儲器AT28C64B的軟件保護(hù)功能有什么作用？解：軟件保護(hù)功能用于防止雜亂引腳信號引起的存儲器誤擦除與寫入動作[題710] 試用74LS160、74LS1374LS04和二極管ROM矩陣組成一個4彩燈控制電路。表題710 彩燈亮滅表地址 數(shù)據(jù)A2A1A0D0D1D2D30000011110010010201001013011101041000111510100006110010171111010解：D0=m3+m7D1=m0+m2+m4+m6D2=m0+m1+m3+m4+m7D1=m0+m2+m4+m6所設(shè)計電路圖如下：[題711] 用ROM實現(xiàn)如下邏輯函數(shù)（采用74LS138作為地址譯碼器）[題712] 常見隨機(jī)存儲器是如何分類的？解：1．易失數(shù)據(jù)的隨機(jī)存儲器（1）靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM，Static Random Access Memory）（2）動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）2．非易失數(shù)據(jù)RAM存儲器（NVRAM，Nonvolatile RAM）（1）SRAM+后備電池（BAKBAT）（2）SRAM+E2PROM[題713] 靜態(tài)隨機(jī)存儲器與動態(tài)隨機(jī)存儲器之間的最大區(qū)別是什么？解：靜態(tài)隨機(jī)存儲器的存儲單元由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成，只要有電源，所存數(shù)據(jù)不會丟失； 動態(tài)隨機(jī)存儲器的存儲單元由電容構(gòu)成，由于電容放電，所存電荷隨時間推移消失，因此經(jīng)過一段時間后，要重新充電（刷新）。 [題714] 非易失隨機(jī)存儲器與一般隨機(jī)存儲器的區(qū)別是什么？解：非易失存儲器在掉電后不丟失數(shù)據(jù)，一般存儲器掉電后要丟失數(shù)據(jù)。[題717] 試用2片2048 x 4位的存儲器組成2048 x 8位存儲器，請畫出邏輯圖。[題718] 試用4片1K x 8位的存儲器組成4K x 8位存儲器，請畫出邏輯圖（地址譯碼采用74LS138）。 （1）2K x 4 （2）32K x 8 （3）512K x 16 （4）1M x 8解：（1）7FF （2）7FFF （3）7FFFF （4）FFFFF[題720] 某單片機(jī)具有16根地址線，請回答該單片機(jī)的尋址范圍是多少？解：0~65535或是0~FFFF。① 計算該電路的正向閾值電壓VT+、負(fù)向閾值電壓VT－和回差電壓ΔVT。③ 畫出圖示波形輸入下的輸出電壓VO波形。畫傳輸特性：輸出VO的波形：【題102】 圖題102所示的是施密特觸發(fā)器74LS14與其輸入端電壓VI的波形，試畫出輸出電壓VO的波形與傳輸特性。若電阻R=1kW，電容C=，試計算該電路的暫穩(wěn)態(tài)時間。若電阻R=1kW，電容C=，試計算該電路的暫穩(wěn)態(tài)時間。若電阻R=10kW、電容C=，試計算該電路的暫穩(wěn)態(tài)時間。請畫出該開關(guān)的包括元件參數(shù)的電路圖。請選擇74121外接電阻與電容的值，并畫出該延時電路的電路圖。圖題108解：振蕩周期T計算如下：【題109】 用74HC14組成的方波產(chǎn)生器如圖題109所示。圖題109解：取5V時的74HC14的VT+=3V，VT為2V，則有周期計算如下：【題1010】 試畫出74HC04組成的石英晶體振蕩器的電路圖。試選擇電阻與電容參數(shù)，并畫出電路圖。解：周期T計算如下：取C1=，R2=：【題1013】 用定時器555和JK觸發(fā)器74LS76組成4000Hz與2000Hz的時鐘源電路。圖題111解：輸出電壓為：【題112】 同相運(yùn)算放大器如圖題112所示，其輸入電壓為10圖題112解：【題113】 圖題113所示的是權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器與其輸入數(shù)字信號列表，若數(shù)字1代表5V，數(shù)字0代表0V，試計算D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓VO。圖題114解：由圖可知，D3~D0=0101因此輸出電壓為：【題115】 8位輸出電壓型R/2R電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓為5V，若數(shù)字輸入為10011001，該轉(zhuǎn)換器輸出電壓VO是多少？解：【題116】 試計算圖題116所示電路的輸出電壓VO。若是輸入電壓VIN=，D3～D0是多少？圖題117解：D3=1時，D3=0時，VO=0。 D1=1時，D1=0時，VO=0?！绢}118】 滿度電壓為5V的8位D/A轉(zhuǎn)換器，其臺階電壓是多少？分辨率是多少？解：臺階電壓為分辨率為：【題119】 若是分辨率要求小于1%，至少要多少位D/A轉(zhuǎn)換器？解：1%=1/1001/2n ，有2n100 可知n應(yīng)該大于等于7，因此D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)至少7位?！绢}1111】 如果D/A轉(zhuǎn)換器的參考電源發(fā)生了變化，將引起哪種誤差？解：引起增益誤差?！绢}1114】 逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換位數(shù)之間有什么關(guān)系？解：轉(zhuǎn)換時間取決于轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換位數(shù)，若位數(shù)為n，轉(zhuǎn)換時鐘周期為TC，則最小轉(zhuǎn)換時間是nTC?！绢}1117】 采樣/保持電路的作用是什么？ 解：采樣保持電路可以在A/D轉(zhuǎn)換期間保持輸入A/D轉(zhuǎn)換器的電壓穩(wěn)定，減小轉(zhuǎn)換誤差?！绢}1119】 A/D轉(zhuǎn)換器0809的輸入電壓與輸出數(shù)字之間，具有什么關(guān)系？ 解：【題1120】 試用D/A轉(zhuǎn)換器0832與計數(shù)器74LS161組成10個臺階的階梯電壓發(fā)生器，要求畫出完整原理圖。*【題1121】 試用A/D轉(zhuǎn)換器0804組成一個8位A/D轉(zhuǎn)換電路，輸入模擬電壓范圍為0～5V，采用2個十六進(jìn)制顯示的共陽數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果，用CPLD器件MAX7128S實現(xiàn)、并用Verilog HDL描述十六進(jìn)制7段譯碼器。第12章 習(xí)題與參考答案【題121】 某數(shù)字電路輸入端低電平有效，試設(shè)計一個按鍵電路給該數(shù)字電路輸入端提供信號。解：【題123】 試設(shè)計一個開關(guān)量光耦隔離電路，當(dāng)某開關(guān)閉合時，向數(shù)字電路輸出高電平有效的信號（數(shù)字電路側(cè)電源為+5V，開關(guān)量側(cè)電源為+12V）。解：【題125】 試設(shè)計一個采用74HC595的8位共陽數(shù)碼管顯示電路，由于室內(nèi)顯示，不需要很亮，可以采用74HC595直接驅(qū)動（電源為+5V）。電路圖如下：【題126】 某繼電器工作電壓12V，工作電流50mA，若采用74LS00門電路輸出的有效高電平控制，試設(shè)計該繼電器驅(qū)動電路。這里取VOH=，VBE=驗證：IB=（）/ kΩ=，IC=IBβ=180=59mA由于集電極電流IC大于繼電器工作電流，所以可以使三極管飽和。解：TLP521二極管的電流為IF=（VOH1V）/330=（4V1V）/330≈1mA，由于TLP521的電流傳輸比CTR=1~6，若取最小值1，則流過光耦三極管的電流為1mA，該電流流入9013的基極（忽略電阻R3），使流入9013集電極的臨界飽和電流為180mA（β=180），遠(yuǎn)大于繼電器的工作電流50mA，因此9013可以可靠飽和