《数电加法计数器仿真课程设计》 www.wenku1.com
数电加法计数器仿真课程设计日期：
目录1. 课程设计的目的和作用 .......................................................................................... 11.1课程设计的目的和作用 ................................................................................... 12. 设计任务 .................................................................................................................... 1 2.1三位二进制加法器(无效态 000, 010) ...................................................... 1 2.2串行序列信号检测器(检测序列 0010) ...................................................... 12.3基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器并显示计数过程 ....................... 23. 基本原理 .................................................................................................................... 2 3.1三位二进制加法器(无效态 000, 010)和基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器并显示过程 ......................................................................................... 23.2串行序列信号检测器 ....................................................................................... 24. 实验步骤: ................................................................................................................ 3 4.1同步计数器:................................................................................................... 3 4.2串行序列信号检测器 ....................................................................................... 64.3基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器并显示计数过程 ....................... 85仿真效果图 .............................................................................................................. 10 5.1.1三位二进制加法器(无效态 000, 010)仿真效果图 ............................. 10 5.1.2仿真结果分析 .............................................................................................. 13 5.2.1串行序列检测器(检测序列 0010)仿真效果图 ..................................... 13 5.2.2仿真结果分析 .............................................................................................. 14 5.3.1基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器仿真效果图 .......................... 145.3.2仿真结果分析 .............................................................................................. 156设计总结和体会 ...................................................................................................... 16 7参考文献 .................................................................................................................. 161. 课程设计的目的和作用1.1课程设计的目的和作用1. 学会使用数字电子实验平台2. 熟悉各个芯片和电路的接法3. 熟练掌握设计触发器的算4. 懂得基本数字电子电路的功能,会分析,会设计2. 设计任务2.1三位二进制加法器(无效态 000, 010)1. 使用设计一个循环型 3位 2进制同步加法计数器, 其中无效状态为 (000, 010) , 组合电路选用与门和与非门等。2. 根据同步计数器原理设计加法器的电路图。3. 根据电路原理图使用 Multisim 进行仿真。4. 将电路图进行实际接线操作。5. 检查无误后,测试其功能。2.2串行序列信号检测器(检测序列 0010)1. 使用设计一个序列信号检测器,其中序列为(0010) ,组合电路选用与门和 与非门等。2. 根据序列发生检测器原理设计检测器的原理图。3. 根据电路原理图使用 Multisim 进行仿真4. 将电路检查无误后,测试其功能。5. 图进行实际接线操作。2.3基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器并显示计数过 程1. 根据集成计数器原理设计 140进制计数器2. 根据原理图用 74161连好电路图3. 根据电路原理图使用 Multisim 进行仿真4. 查看仿真结果,是否正确。3. 基本原理3.1三位二进制加法器(无效态 000, 010)和基于 74161芯 片仿真设计 140进制计数器并显示过程(1)计数器是用来统计输入脉冲个数电路,是组成数字电路和计算机电路的基 本时序逻辑部件。计数器按长度可分为:二进制,十进制和任意进制计数器。计 数器不仅有加法计数器, 也有减法计数器。 如果一个计数器既能完成累加技术功 能,也能完成递减功能,则称其为可逆计数器。在同步计数器中,个触发器共用 同一个时钟信号。时钟信号是计数脉冲信号的输入端、(2)时序电路的分析过程:根据给定的时序电路,写出各触发器的驱动方程, 输出方程, 根据驱动方程带入触发器特征方程, 得到每个触发器的词态方程; 再 根据给定初太,一次迭代得到特征转换表,分析特征转换表画出状态图。(3)设计过程:设计流程如图 1.3.1所示。(4)集成 140进制计数器的做法原理和同步加法计数器原理一样,使用清零端 或者置数端实现 N 进制计数功能。3.2串行序列信号检测器序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号, 当序列 检测器连续收到一组串行二进制码后, 如果这组码与检测器中预先设置的码相同,则输出 1,否则输出 0。由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的, 这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列, 直到在连续的检测中所收 到的每一位码都与预置数的对应码相同。 在检测过程中, 任何一位不相等都将回 到初始状态重新开始检测。4. 实验步骤 :4.1同步计数器:(1)根据要求有状态图如下:/0 /0 /0 /0 /0 /1排列:Q 2n Q 1n Q 0n(2)选择触发器,求时钟方程、输出方程、状态方程:A:选择触发器:由于触发器功能齐全、使用灵活,在这里选用 3个 CP 下降 沿触发的边沿 JK 触发器(74LLS112芯片两个) 。B:求时钟方程:采用同步方案,故 CP 0=CP1=CP2=CP CP 是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲C:求输出方程:a .确定约束项:由所给题目有无效状态为 000、 010,其对应的最小项n n n Q Q Q 012和 n n n Q Q Q 012是约束项。Q 2n Q 1n Q 0n 由图所示状态图所规定的输出与现态之间的逻辑关系,可以直接画出 Y 的卡诺图,如图所示 Y=n0n1n2Q Q Q b:求状态方程:如下图,再分解开便可得到所示各触发器的卡诺图各次态卡诺图如下:Q 2n+1的卡诺图Q 1n+1的卡诺图Q 0n+1的卡诺图 由图可得状态方程为:Q 2n+1 =n n Q Q 20+n n Q Q 21+n n n Q Q Q 210 =nn n n n n Q Q Q Q Q Q 210210+ Q 1n+1 =n n n n Q Q Q Q 1010+ 10+n Q =) (2102nn n n Q Q Q Q ⊕+(3)求驱动方程:JK 触发器的特性方程为: n n 1n Q k Q J Q+=+变换状态方程,并比较特性方程求驱动方程: n n Q Q K J 1022== nQ K J 011== n Q J 20= , nn Q Q K 210⊕= (4)画逻辑电路图:根据所选用的触发器和时钟方程、输出方程、驱动方程,便可画出如图所示 的逻辑电路图: 三位二进制加法计数器(无效态 000, 010)
(5)检查电路能否自启动:将无效状态 000, 010代入驱动方程中计算: (有效状态)有效状态)可见,所设计的时序电路能够自启动。实验仪器:a.数字原理实验系统一台;b .集成电路芯片:74LS112二片 74LS08一片 74LS86一片。(6)实验结论经过实验可知,满足时序图的变化,且可以进行自启动。现态 Q n为 0,次态 Q n+1 与 j 有关与 k 无关,即当 Q n+1 由 0变 0时, j=0; Q n+1 由 0变 1时, j=1。现态 Q n 为 1,次态 Q n+1 与 k 有关与 j 无关,即当 Q n+1 由 1变 0时, k=1; Q n+1 由 1变 1时, k=0。4.2串行序列信号检测器(1)状态图0/11/0(2) JK 触发器的特征方程 :1n Q =Jn Q +K n Q(3)选择的触发器名称 :选用三个 CP 下降沿触发的边沿 JK 触发器(4)状态方程三位二进制同次态卡诺图:输出 Y 的卡诺图: Q 1n+1的卡诺图: Q 0n+1的卡诺图 : 由卡诺图得出输出方程为:Y=nn Q Q x 21状态方程为:1n 1+Q =n n n n Q Q X Q XQ 0110+1n 0+Q =X n Q 1n Q 0+Xn Q 1n Q 0(5)驱动方程 0J =x n Q 11J =x nQ 00K =n Q X 11K =nXQ 0(6)时钟方程: CP=10CP CP(7)画逻辑电路图:根据所选用的触发器和时钟方程、输出方程、驱动方程,便 可画出如图所示的逻辑电路图。 4.3基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器并显示计数过 程(1)使用同步清零时,写出 N S 的二进制代码 SN-1 =139S =( (2)归零逻辑表达式:nn n n Q Q Q Q LD 7310(3)画逻辑电路图 5仿真效果图5.1.1三位二进制加法器(无效态 000, 010)仿真效果图通过仿真结果分析,通过仿真软件 multisim 仿真结果,如上述仿真图可知, 000和 010是约束项, 通过将输出 Y 接到显示器的引脚来显示六进制的数值, 在 CP 脉冲下将会依次显示 1 3 4 5 6 7 共六个数,然后继续返回到这个循环中。或 者通过小灯泡的亮灭来显示二进制数值, 会依次显示 001 011 100 101 110 111然 后又会回到这个循环中。从而实现含有约束项 000和 010的六进制计数器。5.2.1串行序列检测器(检测序列 0010)仿真效果图通过仿真结果分析, 通过仿真软件 multisim 仿真结果, 如上述仿真图可知发 生器是发生 011000序列, 将输出 C 接到显示器, 就会看到依次串行输出序列 0010, 由于这样输出序列中重复的二进制数, 就不能直观的看出具体输出, 所以将输出 C 和脉冲共同连到示波器上,就会看到在脉冲的下降沿下,串行输出的序列。如 图 5.3.2在脉冲的下降沿,下面的脉冲由 0变为 1然后保持接着再变为 0然后保 持三个脉冲下降沿,最后再回到 0. 就这样循环下去,就完成了串行序列 0010发 生器。5.3.1基于 74161芯片仿真设计 140进制计数器仿真效果图5.3.2仿真结果分析此电路是实现 140进制的集成电路,通过使用 74161的同步置数,来实现 140进制的计数器,将归零逻辑通过与非门连接到置零端,分别将级联的芯片的 输出端连接到显示器, 通过上述仿真图可看到, 在 CP 脉冲下显示器从 00到 139, 其中第一个显示器从 0-到 F 共十六个数,然后从 F 又会归零。此时并将进位信 号传到第二片芯片的使能端, 使之开始工作, 从零到八。 这时显示器一从零变为 F 的过程,显示器二就加一直到八,这样共 140个数,然后显示器一再变为零。 就这样在 CP 脉冲下,两块显示器就会实现 140进制计数器的功能。6设计总结和体会通过本次设计,我系统的学习了 multisim 软件。系统的掌握了我们所学的 知识, 以前似懂非懂的和不懂的都在试验的过程中进一步的巩固和提高, 实践果 然是是检验真理的唯一标准。从开始熟悉这些知识到对整体设计的了解, 再从概要设计、 详细设计到开始 使用软件,以及最后的调试,整个过程感觉很充实。虽然遇到了不少困难,但当 我通过自己查资料, 向指导老师请教以及与同学互讨论, 而设计出解决方案并成 功实现时,顿时觉得所有的辛苦都值得了。这次课设让我获益匪浅, 学习不仅仅要动脑子, 更要动手。 理论和实践相结 合才能取得更大的成功。 我会以更热忱的态度去学习并研究这门重要的实践性课 程。7参考文献【 1】 《数字电子技术基础简明教程》作者:余孟尝高等教育出版社【 2】 《电子技术课程设计》作者:杨志忠机械工业出版社【 3】 《 Multisim10&Ultiboard原理图仿真与 PCB 设计》作者:吴翔,苏建峰电子 工业出版社成 绩 评 定 表课程设计任务 本文由(www.wenku1.com)首发，转载请保留网址和出处！
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用D触发器和必要的门电路设计一个可控的同步加法计数器，当控制信号M=0时为四进制M=1时为三进制
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　　根据题意，电路最多需要4个状态，因此需要两片D触发器。设触发器输出Q1Q0，因此可以得出电路的状态转换图，由状态转换图可以画出次态卡诺图。　　因此可以根据驱动方程和输出方程画出逻辑图。
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第1章【题1.1】为了将600份文件顺序编码，如果采用二进制代码，最少需要用几位？如果改用八进制或十六进制代码，则最少各需要用几位？ 【题1.4】将下列二进制数转换为等值的十进制数。 （1）（101.011）2 ；（3）（）2。【题1.5】将下列二进制数转换为等值的八进制数和十六进制数。 （2）（）2；（4）（011）2。 【题1.6】将下列十六进制数转换为等值的二进制数。 （1）（8.C）16；（3）（8F.FF）16。【题1.9】将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点以后4位有效数字。（2）（188.875）10；（4）（174.06）10。【题1.14】用二进制补码运算计算下列各式。式中的4位二进制数是不带符号位的绝对值。如果和为负数，请求出负数的绝对值。（提示：所用补码的有效位数应足够表示代数和的最大绝对值。）（2）；（4）；（6）；（8）-。第2章作业【题2.4】已知逻辑函数的真值表如表P2.4（a）、（b）所示，试写出对应的逻辑函数式。表P2.4（a）
表P2.4（b）【题2.7】写出图P2.7（a）、（b）所示电路的输出逻辑函数式。图P2.7【题2.8】已知逻辑函数Y的波形图如图P2.8所示，试求Y的真值表和逻辑函数式。图P2.8【题2.10】将下列各函数式化为最小项之和的形式。（1）Y?A?BC?AC?B?C（3）Y?A?B?CD（5）Y?LM??MN??NL?【题2.12】将下列逻辑函数式化为与非C与非形式，并画出全部由与非逻辑单元组成的逻辑电路图。（2）Y??A??B??A?B??C??BC? ??????（4）Y?A?BC????AB???A?B??BC? ??【题2.13】将下列逻辑函数式化为或非C或非形式，并画出全部由或非逻辑单元组成的逻辑电路图。（1）Y?AB?C?BC?（3）Y??ABC??B?C?D??A?B?D【题2.15】用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列逻辑函数化为最简与或形式。（2）Y?AB?C?A??B?C?（4）Y?AB?CD?ABD?AC?D ?????（6）Y?AC?C?D?A?B??BC??B??AD??CE? ??（8）Y?A??B?C???A?B??C??A?B?C?（10） Y?AC?AC?D?AB?E?F?B?D?E??BC?DE??BC?D?E?ABE?F【题2.17】用卡诺图化简法化简以下逻辑函数。（2）Y2?AB?C?BC?A?BC?D（4）Y4(A,B,C,D)???m(0,1,2,3,4.6,8,9,10,11,14)?【题2.22】将下列具有约束项的逻辑函数化为最简与或形式。 （2）Y2??A?C?D??A?B?CD??AB?C?D，给定约束条件为AB?CD??AB?CD?ABC?D??ABC?D?ABCD??ABCD?0。（4）Y4??AB??B?CD????A?B??B??C??，给定约束条件为?ABC?ABD?ACD?BCD?0。第3章作业【题3.8】试画出图P3.8（a）、（b）两个电路的输出电压波形，输入电压波形如图（c）所示。图P3.8【题3.10】图P3.10中的G1～G4是OD输出结构的与非门74HC03，它们接成线与结构。试写出线与输出Y与输入A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2之间的逻辑关系式，并计算外接电阻RL取值的允许范围。图P3.10【题3.12】在图P3.12所示的电路中，试计算当输入端分别接0V、5V和悬空时输出电压vO的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后vBE≈0.7V，电路参数如图中所注。三极管的饱和导通压降VCE（sat）≈0.1V，饱和导通内阻RCE（sat）=20Ω。图P3.12【题3.14】指出图P3.14中各门电路的输出是什么状态（高电平、低电平或高阻态）。已知这些门电路都是74系列TTL电路。图P3.14【题3.15】说明图P3.15中各门电路的输出是高电平还是低电平。已知它们都是74HC系列CMOS电路。图P3.15【题3.16】在图P3.16所示的由74系列TTL与非门组成的电路中，计算门GM能驱动多少同样的与非门。要求GM输出的高、低电平满足VOH≥3.2V，VOL≤0.4V。与非门的输入电流为IIL≤-1.6mA，IIH≤40μA。VOL≤0.4V时输出电流最大值为IOL（max）=16mA，VOH≥3.2V时输出电流最大值为IOH（max）=-0.4mA。GM的输出电阻可忽略不计。图P3.16【题3.17】在图P3.17所示由74系列TTL或非门组成的电路中，试求门GM能驱动多少同样的或非门。要求GM输出的高、低电平满足VOH≥3.2V、VOL≤0.4V。或非门每个输入端的输入电流为IIL≤-1.6mA，IIH≤40μA。VOL≤0.4V时输出电流最大值为IOL（max）=16mA，VOH≥3.2V时输出电流最大值为IOH（max）=-0.4mA。GM的输出电阻可忽略不计。图P3.17【题3.18】试说明在下列情况下，用万用表测量图P3.18中的vI2端得到的电压各为多少：（1）vI1悬空；（2）vI1接低电平（0.2V）；（3）vI1接高电平（3.2V）；（4）vI1经51Ω电阻接地；（5）vI1经10kΩ电阻接地。图中的与非门为74系列的TTL电路，万用表使用5V量程，内阻为20kΩ/V。图P3.18【题3.19】若将上题中的与非门改为74系列TTL或非门，试问在上述五种情况下测得的vI2各为多少？【题3.20】若将图P3.18中的门电路改为CMOS与非门，试说明当vI1为题[3.18]给出的五种状态时测得的vI2各等于多少？【题3.21】在图P3.21所示电路中R1、R2和C构成输入滤波电路。当开关S闭合时，要求门电路的输入电压VIL≤0.4V；当开关S断开时，要求门电路的输入电压VIH≥4V，试求R1和R2的最大允许阻值。G1～G5为74LS系列TTL反相器，它们的高电平输入电流IIH≤20μA，低电平输入电流IIL?0.4mA。图P3.21【题3.23】计算图P3.23电路中上拉电阻RL的阻值范围。其中G1、G2、G3是74LS系列OC门，输出管截止时的漏电流为IOH≤100μA，输出低电平VOL≤0.4V时允许的最大负载电流IOL（max）=8mA。G4、G5、G6为74LS系列与非门，它们的输入电流为IIL?0.4mA，IIH≤20μA。给定VCC=5V，要求OC门的输出高、低电平满足VOH≥3.2V、VOL≤0.4V。图P3.23【题3.24】在图P3.24电路中，已知G1和G2、G3为74LS系列OC输出结构的与非门，输出管截止时的漏电流最大值为IOH（max）=100μA，低电平输出电流最大值为IOL（max）=8mA，这时输出的低电平为VOL（max）=0.4V。G3～G5是74LS系列的或非门，它们高电平输入电流最大值为IIH（max）=20μA，低电平输入电流最大值为IIL（max）=-0.4mA。给定VCC=5V，要求满足VOH≥34V、VOL≤0.4V，试求RL取值的允许范围。图P3.24【题3.25】图P3.25所示是一个继电器线圈驱动电路。要求在vI=VIH时三极管T截止，而vI=0时三极管T饱和导通。已知OC门输出管截止时的漏电流IOH≤100μA，导通时允许流过的最大电流IOL（max）=10mA，管压降小于0.1V，导通内阻小于20Ω。三极管β=50，饱和导通压降VCE（sat）=0.1V，饱和导通内阻RCE（sat）=20Ω。继电器线圈内阻240Ω，电源电压VCC=12V，VEE=-8V，R2=3.2kΩ，R3=18kΩ，试求R1的阻值范围。图P3.25【题3.26】在图P3.26（a）所示电路中已知三极管导通时VBE=0.7V，饱和压降VCE（sat）=0.3V，饱和导通内阻为RCE（sat）=20Ω，三极管的电流放大系数β=100。OC门G1输出管截止时的漏电流约为50μA，导通时允许的最大负载电流为16mA，输出低电平≤0.3V。G2～G5均为74系列TTL电路，其中G2为反相器，G3和G4是与非门，G5是或非门，它们的输入特性如图P3.26（b）所示。试问：（1）在三极管集电极输出的高、低电平满足VOH≥3.5V、VOL≤0.3V的条件下，Ra的取值范围有多大？（2）若将OC门改成推拉式输出的TTL门电路，会发生什么问题？图P3.26第4章【题4.2】图P4.2是一个多功能函数发生电路，试写出当S0S1S2S3为
16种不同状态时输出Y的函数关系式。图P4.2【题4.6】有一水箱由大、小两台水泵ML和MS供水，如图P4.6所示。水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C，水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。现要求当水位超过C点时水泵停止工作；水位低于C点而高于B点时MS单独工作；水位低于B点而高于A点时ML单独工作；水位低于A点时ML和MS同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。图P4.6【题4.7】设计一个代码转换电路，输入为4位二进制代码，输出为4位格雷码。可以采用各种逻辑功能的门电路来实现。4位格雷码见本书第1.5节的表1.5.2。表1.5.2【题4.12】试画出用3线C8线译码器74HC138（见图4.3.8）和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。?Y1?AC??Y2?A?B?C?AB?C??BC ?Y?B?C??ABC??3图4.3.8【题4.14】用3线C8线译码器74HC138和门电路设计1位二进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自低位的借位；输出为两数之差和向高位的借位信号。【题4.23】用8选1数据选择器74HC151（见图4.3.24）设计一个组合逻辑电路。该电路有3个输入逻辑变量A、B、C和1个工作状态控制变量M。当M=0时电路实现“意见一致”功能（A、B、C状态一致时输出为1，否则输出为0），而M=1时电路实现“多数表决”功能，即输出与A、B、C中多数的状态一致。图4.3.24【题4.24】用8选1数据选择器设计一个函数发生器电路，它的功能如表P4.24所示。表P4.24第5章作业【题5.2】画出图P5.2由或非门组成的SR锁存器输出端Q、Q?的电压波形，输入端SD、RD的电压波形如图中所示。图P5.2【题5.5】在图P5.5所示电路中，若CLK、S、R的电压波形如图中所示，试画出Q和Q?端与之对应的电压波形。假定触发器的初始状态为Q=0。图P5.5?各输入端的电压波形如图P5.9所示，【题5.9】若主从结构SR触发器的CLK、S、R、RD??1，试画出Q、Q?端对应的电压波形。SD图P5.9?、SD?、J、K端的电压波形如图P5.12所示，【题5.12】若主从结构JK触发器CLK、RD试画出Q、Q?端对应的电压波形。图P5.12【题5.15】已知CMOS边沿触发方式JK触发器各输入端的电压波形如图P5.15所示，试画出Q、Q?端对应的电压波形。图P5.15【题5.18】设图P5.18中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CLK信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。图P5.18【题5.21】在图P5.21所示的主从JK触发器电路中，CLK和A的电压波形如图中所示，试画出Q端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。图P5.21【题5.24】试画出图P5.24所示电路输出端Y、Z的电压波形。输入信号A和CLK的电压波形如图中所示。设触发器的初始状态均为Q=0。图P5.24第6章作业【题6.4】试分析图P6.4时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动。图P6.4【题6.7】分析图P6.7的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。图P6.7【题6.12】分析图P6.12的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。十六进制计数器74LS161的功能表如表6.3.4所示。图P6.12
表6.3.4【题6.13】试分析图P6.13的计数器在M=1和M=0时各为几进制。74160的功能表与表6.3.4相同。图P6.13【题6.16】设计一个可控进制的计数器，当输入控制变量M=0时工作在五进制，M=1时工作在十五进制。请标出计数输入端和进位输出端。【题6.19】图P6.19电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。74160的功能表与表6.3.4相同。图P6.19【题6.21】画出用两片同步十进制计数器74160接成同步三十一进制计数器的接线图。可以附加必要的门电路。74160的逻辑图和功能表见图6.3.21和表6.3.4。图6.3.21【题6.32】用JK触发器和门电路设计一个4位格雷码计数器，它的状态转换表应如表P6.32所示。表P6.32【题6.34】设计一个控制步进电动机三相六状态工作的逻辑电路。如果用1表示电机绕组导通，0表示电机绕组截止，则三个绕组ABC的状态转换图应如图P6.34所示，M为输入控制变量，当M=1时为正转，M=0时为反转。图P6.34第7章作业【题7.3】试用2片1024×8位的ROM组成1024×8位的存储器。【题7.5】试用4片×4位的RAM）和3线8线译码器74HC138（见图4.3.8）组成4096×4位的RAM。【题7.6】试用16片×4位的RAM）和3线8线译码器74HC138（见图4.3.8）组成8K×8位的RAM。【题7.9】用16×4位的ROM设计一个将两个2位二进制数相乘的乘法器电路，列出ROM的数据表，画出存储矩阵的点阵图。 【题7.14】图P7.14是用16×4位ROM和同步十六进制加法计数器74LS161组成的脉冲分频电路，ROM的数据表如表P7.14所示。试画出在CLK信号连续作用下D3、D2、D1和D0输出的电压波形，并说明它们和CLK信号频率之比。表P7.14图P7.14第8章作业【题8.2】试分析图P8.2的与-或逻辑阵列，写出Y1、Y2与A、B、C、D之间的逻辑关系式。图P8.2【题8.5】试分析图P8.5给出的用PAL16R4构成的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程、输出方程，画出电路的状态转换图。工作时，11脚接低电平。图P8.5第10章作业【题10.3】在图P10.3（a）所示的施密特触发器电路中，已知R1=10kΩ，R2=30kΩ。G1和 G2为CMOS反相器，VDD=15V。（1）试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT－和回差电压△VT。（2）若将图P10.3（b）给出的电压信号加到图P10.3（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。图P10.3【题10.9】图P10.9是用TTL门电路接成的微分型单稳态触发器，其中Rd阻值足够大，保证稳态vA时为高电平。R的阻值很小，保证稳态时vI2为低电平。试分析该电路在给定触发信号vI作用下的工作过程，画出vA、vO1、vI2和vO的电压波形。Cd的电容量很小，它与Rd组成微分电路。图P10.9【题10.11】图P10.11是用两个集成单稳态触发器74121所组成的脉冲变换电路，外接电阻和外接电容的参数如图中所示。试计算在输入触发信号vI作用下vO1、vO2输出脉冲的宽度，并画出与vI波形相对应的vO1、vO2的电压波形。vI的波形如图中所示。图P10.11【题10.13】图P10.13是用CMOS反相器组成的对称式多谐振荡器。若RF1= RF2=10kΩ，C1= C2=0.01μF，RP1= RP2=33kΩ，试求电路的振荡频率，并画出vI1、vO1、vI2、vO2各点的电压波形。图P10.13【题10.18】在图10.4.17电路中，已知CMOS集成施密特触发器的电源电压VDD=15V，VT+=9V，VT－=4V，试问：（1）为了得到占空比为q=50%的输出脉冲，R1与R2的比值应取多少？（2）若给定R1=3kΩ，R2=8.2kΩ，C=0.05μF，电路的振荡频率为多少？输出脉冲的占空比又是多少？图10.4.17【题10.20】图P10.20是用555定时器组成的开机延时电路。若给定C=25μF，R=91kΩ，VCC=12V，试计算常闭开关S断开以后经过多长的延迟时间vO才跳变为高电平。图P10.20【题10.25】图P10.25是用两个555定时器接成的延迟报警器。当开关S断开后，经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音。如果在延迟时间内S重新闭合，扬声器不会发出声音。在图中给定的参数下，试求延迟时间的具体数值和扬声器发出声音的频率。图中的G1是CMOS反相器，输出的高、低电平分别为VOH≈12V，VOL≈0V。图P10.25【题10.26】图P10.26是救护车扬声器发音电路。在图中给出的电路参数下，试计算扬声器发出声音的高、低音频率以及高、低音的持续时间。当VCC=12V时，555定时器输出的高、低电平分别为11V和0.2V，输出电阻小于100Ω。图P10.26第11章作业【题11.3】在图11.2.5所示的D/A转换电路中，给定VREF=5V，试计算（1）输入数字量的d9～d0每一位为1时在输出端产生的电压值。（2）输入为全1、全0和时对应的输出电压值。图11.2.5【题11.5】图P11.5所示电路是用CB7520和同步十六进制计数器74LS161组成的波形发生器电路。已知CB7520的VREF=-10V，试画出输出电压vO的波形，并标出波形图上各点电压的幅度。CB7520的电路结构见图11.2.5，74LS161的功能表与表6.3.4相同。图P11.5【题11.7】在图P11.7给出的D/A转换器中，试求：（1）1LSB产生的输出电压增量是多少？（2）输入为d9～d0=时的输出电压是多少？（3）若输入以二进制补码给出，则最大的正数和绝对值最大的负数各为多少？它们对应的输出电压各为多少？图P11.7【题11.12】图P11.12电路是用D/A转换器CB7520和运算放大器组成的增益可编程放大器，它的电压放大倍数Av?vO由输入的数字量D（d9～d0）来设定。试写出Av的计算公式，并说明AvvI取值的范围是多少。图P11.12【题11.17】在图11.3.13所示的双积分型A/D转换器中，若计数器为10位二进制，时钟频率信号为1MHz，试计算转换器的最大转换时间是多少？图11.3.13
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