7.47.5哇!开始振荡了...... 7.6D 触发器的特征方程:Q* = D带使能端的 T 触发器的特征方程:Q* = Q ⊕EN 为了将其转化为 D 触发器的特征方程,需要使 Q⊕EN = D,可利用等式 A⊕A⊕B = B于是,令 T 触发器的 EN = Q⊕D,代入 T 触发器的特征方程得:Q* = Q ⊕EN = Q ⊕(Q⊕D) = D逻辑电路图如下:7.7J-K 触发器的特征方程:Q* = J·Q’ + K’·Q带使能端的 T 触发器的特征方程:Q* = Q ⊕EN为了将其转化为 J-K 触发器的特征方程,需要使 Q⊕EN = J·Q’ + K’·Q,可利用等式 A⊕A ⊕B = BNN于是,令 T 触发器的 EN = Q⊕(J·Q’ + K’·Q)代入 T 触发器的特征方程:Q* = Q ⊕EN = Q ⊕(Q⊕(J·Q’ + K’·Q)) = J·Q’ + K’·Q现在来化简 EN = Q⊕(J·Q’ + K’·Q)= Q · (J·Q’ + K’·Q)’ + Q’· (J·Q’ + K’·Q)= Q · (J’+Q) · (K+Q’) + J·Q’= K·Q + J·Q’逻辑电路图如下:7.12激励方程: D1 = Q1’ + Q2 D2 = X · Q2’ 输出方程: Z = Q1 + Q2’转移/激励表XQ1Q20 100 10 1101 10 1010 00 0111 10 10Q1* Q2* 或 D1 D2状态/输出表XS0 1 ZA C D 1B C C 0C A B 1D C C 1S*【说明:黑色表示当前状态,绿色表示当前输入,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】7.13【说明:此题中文版翻译有误,正确说法是:将题 7.12 中的与门改成与非门,或门改成或非门,并且交换每个触发器的 Q 和 QN 输出端。
】替换后的逻辑电路图如下所示:激励方程: D1 = (Q1 + Q2’)’ = Q1’ · Q2 D2 = (X · Q2)’ = X’ + Q2’输出方程: Z = (Q1’ + Q2)’ = Q1 · Q2’转移/激励表XQ1Q20 100 01 0101 11 1010 01 0111 01 00Q1* Q2* 或 D1 D2状态/输出表XS0 1 ZA B B 0B D C 0C B B 1D B A 0S*【说明:黑色表示当前状态,绿色表示当前输入,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】经对比可见,7.13 题与 7.12 题的转移/输出表刚好反相(互为反码) 7.16【注意:Moore 机和 Mealy 机的输出表示在状态图上的区别 】AB0/01X/UNLK HINT1/000/00C DEFGH 1/01 1/010/000/011/000/001/010/001/010/001/010/111/007.17状态/输出表XYS00 01 10 11 Z1Z2A A E B B 11B B B D D 10C C G A A 00D D D C C 01E E F E F 01F F F B B 00G G H G H 10H H H D D 11S*【注意:Moore 机和 Mealy 机的输出表在形式上的区别 】【说明:黑色表示当前状态,绿色表示当前输入,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】7.18激励方程: D2 = (Q2+Q1)’ ⊕ (Q1⊕Q0) D1 = Q2 D0 = Q1【注意:该电路没有输入】转移/激励表Q2Q1Q0 Q2*Q1*Q0* 或 D2D1D0000 100001 000010 101011 001100 010101 110110 111111 011状态/输出表S S* Q2Q1Q0A E 000B A 001C F 010D B 011E C 100F G 101G H 110H D 111【说明:黑色表示当前状态,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】7.19激励方程: D1 = X D2 = (Y+Q1) · Q3’ D3 = (Q2’ · Y) + Q1’转移/激励表XYQ1Q2Q300 01 10 11000 001 011 101 111001 001 001 101 101010 001 011 101 111011 001 001 101 101100 010 011 110 111101 000 001 100 101110 010 010 110 110111 000 000 100 100Q1*Q2*Q3* 或 D1D2D3状态/输出表XYS00 01 10 11 Q1Q2Q3A B D F H 000B B B F F 001C B D F H 010D B B F F 011E C D G H 100F A B E F 101G C C G G 110H A A E E 111S*【说明:黑色表示当前状态,绿色表示当前输入,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】7.20激励方程: EN1 = Y EN2 = X’ · Y · Q1输出方程: Z = X’ · Q2’为填写激励/转移表,需先根据触发器的特征方程写出其转移方程:Q1* = Q1⊕EN1 = Q1⊕YQ2* = Q2⊕EN2 = Q2 ⊕ (X’·Y·Q1)激励表XYQ1Q200 01 10 1100 00 10 00 1001 00 10 00 1010 00 11 00 1011 00 11 00 10EN1 EN2 转移表XYQ1Q200 01 10 1100 00 10 00 1001 01 11 01 1110 10 01 10 0011 11 00 11 01Q1*Q2*状态/输出表XYS00 01 10 11A A, 1 C, 1 A, 0 C, 0B B, 0 D, 0 B, 0 D, 0C C, 1 B, 1 C, 0 A, 0D D, 0 A, 0 D, 0 B, 0S*, Z【注意:Moore 机和 Mealy 机的输出表在形式上的区别 】【说明:黑色表示当前状态,绿色表示当前输入,蓝色表示当前输出,红色表示下一状态】7.21所谓二义性是指:·不满足互斥性,即某一状态在同一输入组合下,存在多个下一状态;·不满足完备性,即某一状态存在未考虑的输入组合。
可以将某一状态的所有转移表达式分别填入同一卡诺图,来找出二义性如果卡诺图中尚有未覆盖的单元,则不满足完备性;如果卡诺图中有被多个转移表达式重复覆盖的单元,则不满足互斥性图(a)只有 2 个输入 X 和 Y,因此无须画卡诺图,肉眼凡胎即可辨状态 B,未考虑 Y=0 的情况,不满足完备性;状态 C,未考虑 Y=1 的情况,不满足完备性状态 A 和 D 没有二义性图(b)有 4 个输入 W、X 、Y、Z!若您非 Superman,还是画卡诺图吧状态 A 的卡诺图:00 01 11 1000 1 1 1 101 1 111 1 110 1 1 1 1∴未考虑 X’·Z = 1 的情况,不满足完备性WXYZ X+Z’X’·Z (未覆盖)状态 B 的卡诺图:00 01 11 1000 1 1 101 1 1 1 111 1 1 1 110 1 1 1 1∴未考虑 W’·X’·Y’·Z’ = 1 的情况,不满足完备性;W·X+Y·Z+X·Y+W·Z = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性状态 C 的卡诺图:00 01 11 1000 1 1 101 1 1 1 111 1 1 1 110 1 1 1 1∴未考虑 W’·X’·Y’·Z’ = 1 的情况,不满足完备性;W·X+Y·Z+X·Z+W·Y = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性。
状态 D 的卡诺图:00 01 11 100001 1 111 1 1 110 1 1∴未考虑 W’·X’ +W’·Y’+Y’·Z’ +X’·Z’ = 1 的情况,不满足完备性W·X’·Z+W·Y·Z = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性图(c)卡诺图略状态 A:未考虑 X’·Y’+X’·Z’ = 1 的情况,不满足完备性状态 B:W’ ·Y’ = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性 状态 C:没有二义性状态 D:未考虑 X’·Y = 1 的情况,不满足完备性;X·Y = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性图(d)卡诺图略状态 A:X’·Y’·Z’ = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性状态 B:W’·Y’·Z’ = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性状态 C:未考虑 W’·X·Z’+W’·Y·Z’ = 1 的情况,不满足完备性;W’·X’·Y’·Z = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性WXYZ W+YX+ZW·X+Y·Z+X·Y+W·Z (重复覆盖)W’·X’·Y’·Z’ (未覆盖)WXYZX+YW+ZW·X+Y·Z+X·Z+W·Y (重复覆盖)W’·X’·Y’·Z’ (未覆盖)WXYZX·YW’·X’ +W’·Y’+Y’·Z’ +X’·Z’ (未覆盖)W·X’·ZW·ZW·X’·Z+W·Y·Z (重复覆盖)状态 D:W’·X’·Z’ = 1 的情况被重复覆盖,不满足互斥性。
7.41【说明:此题中文版翻译有误,最后一问的正确说法是:图 X7-41 中的电路常用于商用 D 锁存器,它的好处体现在哪些方面?】根据图 X7-41 写出功能表:可见,它与教材中图 7-12 的 D 锁存器功能是一样的图 X7-41 的 D 锁存器有两方面的好处:一是少用一个反相器;二是 D 输入端负载减少了,从而减轻了前级的扇出负担7.46将状态/输出表 X7-46 改写成 转移(激励)/输出表,如下:XQ1Q20 1 Z00 01 10 001 11 01 011 01 00 110 01 11 0Q1*Q2* 或 D1D2【注意:几种表的含义的区别转移表:所要表达的是下一状态 Q*是什么(用状态值表示) ;状态表:所要表达的是下一状态 S*是什么(用状态名表示) ;激励表:所要表达的是触发器的输入端(激励)是什么;输出表:所要表达的是当前的输出是什么对 D 触发器而言,下一状态等于激励,即 Q*=D,因此,转移表和激励表是等价的 】从表中可以看出,输出 Z 只和当前状态 Q1Q2 有关,与输入 X 无关,这是 Moore 机输出方程 Z = Q1·Q2根据上表,填写出以 Q1, Q2, X 为输入,以 D1 和 D2 为输出的卡诺图,并化简:00 01 11 100 0 1 0 01 1 0 0 1得激励方程 D1 = Q2’·X + Q1’·Q2·X’00 01 11 100 1 1 1 11 0 1 0 1得激励方程 D2 = X’ + Q1’·Q2 + Q1·Q2’Q1Q2XD1Q1Q2XD2【注意:Q’ 要从触发器的 QN 输出端直接引出,可不要从 Q 端引出再加反相器哦! 】逻辑电路图略。
7.51去掉 INIT 状态后的状态 /输出表如下:激励/输出表如下:根据上表填写出卡诺图00 01 11 1000 1 1 0 001 0 0 1 111 0 1 1 110 1 1 1 000 01 11 1000 0 0 1 101 0 0 1 111 0 0 1 110 0 0 1 1激励方程:D1 = A'·Q0' + A·Q0 + B·Q1D0 = A 输出方程:Z = Q1·Q0 + Q1·Q0' = Q1可见,此电路需要 1 个反相器,3 个 2 输入门,1 个 3 输入门,以及 2 个 D 触发器而 7.4.4 节中的最小冒险设计需要 1 个反相器,5 个 2 输入门,5 个 3 输入门,以及 3 个 D 触发器因此,本题设计的。