清华大学电机系唐庆玉编 2002年 6月 12日数字电子习题讨论课此课件系清华大学电机系唐庆玉于 1997年制作，如发现有人剽窃必究法律责任！
千岛湖风光千岛湖画面属唐庆玉个人创作，青山緑水蓝天白云，剽窃必究清华大学电机系唐庆玉编
2002年 6月 12日数字电路主要内容数字电路组合逻辑电路时序逻辑电路分析：已知逻辑电路，分析其逻辑功能（包括画波形图）
设计：给定逻辑功能，设计最简逻辑电路触发器电路
D触发器
J-K触发器
CP电平触发
CP上升沿触发
CP下升沿触发主从型
CP上升沿触发
CP下升沿触发寄存器计数器并行寄存器串行寄存器异步计数器同步计数器进制 码类型例 1 已知逻辑电路图，将其简化
（ 1）
&
1
1
1
Y
B
A
& &
例 1 已知逻辑电路图，将其简化
（ 2）
&
1
1
1
Y
B
A
1
C
例 2 组合逻辑电路设计
A,B,C,D四评委对研究生面试,A评委必须同意且 B,C,D三评委中至少有二人同意，研究生方可通过，否则不通过。设计这个表决电路，
用与非门实现。
设：同意 =1，不同意 =0
通过 =1，不通过 =0
例 3 组合逻辑电路设计
（ 习题 13-13）
A,40%股票,B,30%股票,C,20%股票，
D,10%股票。
表决,>50%通过,50%<否决,=50%平局定义输出变量：通过 X，否决 Y，平局 Z
例 3解答 A,40%股票
B,30%股票
C,20%股票
D,10%股票
>50%通过 X
50%<否决 Y
=50%平局 Z
同意 =1
反对 =0
ABCD 总百分比 % X Y Z
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 10 0 1 0
0 0 1 0 20 0 1 0
0 0 1 1 30 0 1 0
0 1 0 0 30 0 1 0
0 1 0 1 40 0 1 0
0 1 1 0 50 0 0 1
0 1 1 1 60 1 0 0
1 0 0 0 40 0 1 0
1 0 0 1 50 0 0 1
ABCD 总百分比 % X Y Z
1 0 1 0 60 1 0 0
1 0 1 1 70 1 0 0
1 1 0 0 70 1 0 0
1 1 0 1 80 1 0 0
1 1 1 0 90 1 0 0
1 1 1 1 100 1 0 0
例 3解答
X输出
0 0 0 0
0 0 1 0
1 1 1 1
0 0 1 1
00 01 11 10
00
01
11
10
AB
CD
X=AB+AC+BCD
Y输出
1 1 1 1
1 1 0 0
0 0 0 0
1 0 0 0
00 01 11 10
00
01
11
10
AB
CD
DCBBACAY
Z输出
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 0 0
0 1 0 0
00 01 11 10
00
01
11
10
AB
CD
DBCADCBAZ
例 4 用 D触发器组成移位寄存器，分析其输出端状态，各输出端初态为 0。
写状态转换表，画波形图。如果 D触发器换为下降沿触发的 D
触发器，转换表一样吗？波形图一样吗？
（习题 14-11）
CP
Q2
D Q
Q
D Q
Q
D Q
Q
&
&
&
1
Q1 Q3
例 5 用 D触发器组成计数器，画波形图，各输出端初态为 0。
CP
D Q
Q
D Q
Q
D Q
QR
DRD RD
Q2Q1Q0
&
1,写出状态转换表，判断是几进制计数器。
2,如何用反馈置 0法，将其变为 5进制计数器？
高位低位例 6 用 J-K触发器构成计数器，输出端初态为 0。
1,写出状态转换表，判断是几进制计数器。
2,画出波形图。
3,判断能否自启动。
J Q
QK
J Q
QK
J Q
QK
（习题 14-10）
CP
RDRD RD
Q2Q1Q0
&
高位低位例 6 解答
（习题 14-10）
J Q
QK
J Q
QK
J Q
QK
CP
RDRD RD
Q2Q1Q0
&
高位低位
101
111
110
CP Q2 Q1 Q0
0 0 0 0
1 0 0 1
2 0 1 0
3 0 1 1
4 1 0 0
5 0 0 0
状态转换表状态转换图
000 001
011100
010
有效循环例 7 用 J-K触发器构成移位寄存器
1,各触发器初态为 0，当 D=1101时，每个 CP移入一位，
先移入高位；
2,写出状态转换表，经 4个 CP后 Q4Q3Q2Q1时什麽状态；
3,是什麽类型的寄存器 ;
2,画出波形图。
CP
1
JQ
Q K
JQ
Q K
JQ
Q K
JQ
Q K
DQ4 Q3 Q2 Q1
例 8 用主从型 J-K触发器构成计数器
1,写出状态转换表，判断是几进制计数器。
2,画出波形图。
3,判断能否自启动。初态 Q3Q2Q1 =000。
（习题 14-9）
J
K
CP
R
Q3Q2Q1
&
高位低位
CR
J
K R
J
K R
例 9 用 J-K触发器构成计数器
1,各触发器初态为 0；
2,写出状态转换表，是几进制？
3,画出波形图。
4,能否自启动？
CP&
J0Q0
Q0 K0
&
J2Q2
Q2 K2
J1Q1
Q1 K1
Q2 Q0Q1
例 9 解答
1
,
1,
22
2020101
0210



KJ
QQQQKQJ
KQQJ
CP&
J0Q0
Q0 K0
&
J2Q2
Q2 K2
J1Q1
Q1 K1
Q2 Q0Q1
Q1,Q0 在 CP下降沿时触发,Q2在 Q1的下降沿时触发例 9 解答
CP Q2 Q1 Q0 J0 K0 J1 K1 J2 K2
0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
1 0 0 1 1 1 1 1 1 1
2 0 1 0 1 1 0 0 1 1
3 0 1 1 1 1 1 1 1 1
4 1 0 0 1 1 0 1 1 1
5 1 0 1 1 1 1 1 1 1
6 1 1 0 0 1 0 1 1 1
7 0 0 0
状态转换表
101
111
110
状态转换图
000
001
011 100
010
有效循环判断是七进制计数器 判断可以自启动例 10 用 74LS90构成任意进制计数器
（ 8421-BCD码）
1,基本联结：十进制计数器 ；
2,一片 74LS90连成十以内的任意进制计数器；
3.二片 74LS90连成 100进制计数器；
4.二片 74LS90连成 100以内的任意进制计数器。
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
CP
74LS90
例 10 用 74LS90构成任意进制计数器
（ 8421-BCD码）
1,基本联结：十进制计数器；
2,一片 74LS90连成十以内的任意进制计数器 ；
3.二片 74LS90连成 100进制计数器；
4.二片 74LS90连成 100以内的任意进制计数器。
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
CP
74LS90
是多少进制的计数器？
如何画波形图？
例 10 用 74LS90构成任意进制计数器
（ 8421-BCD码）
1,基本联结：十进制计数器；
2,一片 74LS90连成十以内的任意进制计数器；
3.二片 74LS90连成 100进制计数器 ；
4.二片 74LS90连成 100以内的任意进制计数器。
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
CP
74LS90
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
CP
74LS90
十位 个位例 10 用 74LS90构成任意进制计数器
（ 8421-BCD码）
4.二片 74LS90连成 100以内的任意进制计数器。
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
74LS90
QD QC QB QA
S9(1)
S9(2)
R0(1)
R0(2)CP
B CPA
74LS90
CP
&&
是多少进制的计数器？