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一、简答题

1． 用图1所示的PLA 芯片，实现一个可变模式计数器。当控制输入X=0时，为模6计数，

即

当控制输入X=1时，为模5计数，即

图1 电路（图中小黑点是本题的编程连接）

【答案】模5或模6计数器只需用3位二进制代码，考虑到控制变量X ，可用4变量卡诺图表示，如图2所示卡诺图化简后得状态方程

电路连接如图2中的小黑点所示。

图2 可变进制计数器的卡诺图

2． 试用4片主从JK 触发器设计一同步十进制计数器，并将其输出信号用与非门电路译码后控制红（R ）、绿（G ）、黄（Y ）三个交通灯。要求一个工作循环为：红灯亮30s 、黄灯亮10s 、绿灯亮50s 、黄灯亮10s 。要求写出设计过程，画出CP 、R 、G 和Y 的波形图和逻辑电路图。

注：进位和借位都从OC 输出，输出脉冲和时钟上升沿同步，宽度为一个时钟周期。

【答案】（1）设计同步十进制计数器。（设计过程略。）

（2）据题意，译码电路将控制红（R ）、绿（G ）、黄（Y ）三个交通灯，并在一个工作循环内依次闪亮：红灯亮30s 、黄灯亮10s 、绿灯亮50s 、黄灯亮10s ，则画成输出波形即如图 （a ）所示，图中设十进制计数器的时钟周期为l0s ，初始工作循环从计数器的0000状态开始，并设灯亮为高电平1，灯灭为低电平0。

图 （a ）

由图可得

设同步十进制计数器的并行输出为经图 （b ）所示的卡诺图化简，得

图 （b ）

电路图如图 （c ）所示。

图 （c ）

3． 同步RS 触发器如图（a ）所示。（1）和基本触发器比较起来有何特点？（2）CLK 、R 、S 的波形如图（b ）所示，画出对应的Q 波形。

图

【答案】（1）和基本RS 触发器相比，同步RS 触发器工作受时钟控制，CLK=1时触发器接受输入信号，CLK=0时触发器状态保持。抗干扰能力增强。

（2）同步RS 触发器的特性方程为

输入高电平有效，R 、S 分别为置0和置1端，一般R 、S 不能同时为1，若R 、S 同时为1，由电路结构知

时，所以Q 端波形如图（c ）所示。