数电课后题答案（哈工大版）

【10-13】试用集成中规模4位二进制计数器74LS161采用反馈归零法（异步清零）和置数法（同步置数）分别实现十二进制计数器。

解：1．采用反馈归零法，即异步清零改变计数器的进制，电路见图10-13(a)。 2．采用置数法，电路见图10-13(b)。

“1”CPEPET74LS161RCOCPDCBALDCR“1”QDQCQBQA“1”&QDQCQBQAEPET74LS161RCOCPDCBALDCR“0”“1”& (a) (b)

图10-13 题10-13的解答

【10-14】由两片74LS161组成的同步计数器如图10-14(a)所示。 ①试分析其输出Y与CP间频率的关系？

②试用两片74LS161组成模为91的计数器，要求两片间采用异步级联，并工作可靠。

1CPQDQCQBQAPT74LS161IRCOCPDCBALDCR11QDQCQBQAPT74LS161IIRCOCPDCBALDCR11C1Q11DY 图10-14(a) 题10-14逻辑图

解：本例是由两片74LS161器件和D触发器级连组成的计数分频电路。由第1片的进位输出对第2片使能，并由第2片进位输出求反作为两片的置数信号，分别置入1100和1001。D触发器组成一个二分频电路。

1．求电路的分频比及Y的频率。由电路可知，只有当第1片进位输出为1即计数器

输出为1111时，第2片才进入计数状态；而当第2片输出为1111时，两片进入置数状态，所以得到计数器的状态转换表：

QdQcQbQa(Ⅱ) 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0QdQcQbQa(Ⅰ) 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 101 1 1 10 0 0 0 0 0 0 11 0 1 01 0 1 1 1 1 1 10 0 0 01 0 1 11 1 1 11 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

所以，该计数器的模为16×6+4=100，经D触发器2分频后，电路的分频系数为200。若CP信号的频率为20kHz,则输出Y的频率等于100Hz。分析此题时应注意RCO=TQDQCQBQA，只有高位和低位都为1111时,高位RCO才为1,两计数器处于置数状态。2．组成串行级联，模为91的计数器。简便的方法是将两片16进制计数器串接成模为16×16=256的计数器，当计数器从0计数到90时产生置数信号，待第91个CP信号输入

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时，两片同时置入0000。由于是同步置数，工作可靠。方法是用90÷16=5…10，高位用0101作译码状态,低位用1010作译码状态，由此得到了置数端LD的连接方式，如图10-14(b)所示。

&1CPQDQCQBQAP74LS161RCOTCPDCBALDCr1QDQCQBQAP74LS161RCOTCPDCBALDCr1 图10-14(b) 题10-14的解答

【10-15】图10-15为由集成异步计数器74LS90、74LS93构成的电路，试分别说明它 们是多少进制的计数器。D触发器初态为“0”。

QAQBQCQDCPb74LS90CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)CPQaCPQbQcQdCPb74LS90CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)(a) (b)

&QAQBQCQD

DCPQQAQBCPQCQDCPb74LS90CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)CPb74LS93CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)

(c) (d) &

CPQAQBQCQDCPb74LS93CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)QAQBQCQDCPb74LS93CPaR9(1)R9(2)R0(1)R0(2)&1&(e)

图10-15 题10-15逻辑图

解：

图(a)，状态转换顺序[QDQCQBQA]=0?1?2?3?4?5?0，是6进制计数器； 图(b)，[QDQCQBQA]= 0?1?2?3?4?5?6?7?0，是10进制，余三码； 图(c)，[QDQCQBQA]= 0?1?2?3?4?5?6?0，是7进制计数器；

图(d)，[QDQCQBQA]= 0?1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?0，是12进制计数器； 图(e)，是37进制计数器。

【10-16】图10-16所示为一个可变进制计数器。其中74LS138为3线/8线译码器，当S1=1且S2?S3?0时，它进行译码操作，即当A2A1A0从000到111变化时，Y1~Y7依次被选中而输出低电平。74LS153为四选一数据选择器。试问当MN为各种不同输入时，可组成几种不同进制的计数器？简述理由。

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Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774LS138A0A1A2S1S2S3D0D1LD2D3A0A1S74LS1531CPJ1Q1K1J2Q2K2J3Q3K3J4Q4K4Rd图10-16 题10-16逻辑图

解：

【10-17】电路如图10-17(a) 所示，74LS085为比较器，当A=B时，P(A=B)=1，否则P(A=B)=0试问：

①简述电路的工作原理。

②当[I4I3I2I1] =1001时，电路中从Q4Q3Q2Q1输出构成几进制计数器？

P(A=B)A1A2A3A4B1B2B3B4I1I2I3I474LS85A>BAB????A=B??????A

解：

1. 4个JK触发器构成了异步减法计数器。当A4A3A2A1与B4B3B2B1相等时，P(A?B)?1，Rd?0，计数器清零。

2．当I4I3I2I1 =1001时，A4A3A2A1为1001时，P(A?B)?1，Rd?0，计数器清零。 此时的状态转换图见图10-17(b)。

8970651511414313122110

图10-17(b) 题10-17的状态转换图

【10-18】设计用于步进电机驱动电路的序列脉冲发生器。步进电机有A、B、C、 D、E五相绕组，工作时的导通顺序为AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-ADE-AE-ABE-AB。

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解：

1．状态转换表见题表10-18。 题表10-18 状态转换表 CP QA QB QC QD QE DA DB DC DD DE 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 2 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 3 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 4 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 5 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 6 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 7 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 8 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 9 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 2．此题的驱动方程可以由卡诺图求出，但此题规律性很强，通过观察不难得到。

DA?QC,DB?QD,DC?QE,DD?QA,DE?QB

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