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如图所示电路的CLK为20kHz,状态图数字排列为Q3Q2Q1Q0,若初始状态为0000,则该电路的状态图为哪个?

A. B. C. D.
题目配图 题目配图
单选题 中等 笔试真题单选

参考答案

由于题目未提供电路图,无法直接判断具体状态图。但根据常见IC设计考题,这类题目通常涉及4位同步或异步计数器、环形计数器或扭环计数器。CLK频率20kHz用于确定周期与状态切换时间,不影响状态图本身。若为4位二进制计数器(模16),初始状态0000,则状态依次为0000->0001->0010->...->1111->0000,共16个状态循环。若为4位环形计数器(单移位),初始0000后无法正常工作,通常需预置非全零状态。若为4位扭环计数器(Johnson计数器),初始0000,状态转移为0000->1000->1100->1110->1111->0111->0011->0001->0000,共8个状态。若电路中包含反馈逻辑(如异或门),可能为线性反馈移位寄存器(LFSR),生成伪随机序列,但初始0000会陷入全零陷阱。题目中状态图数字排列为Q3Q2Q1Q0,通常Q3为高位。因此,正确选项取决于图中门电路连接。常见的易错点包括:忽略初始状态是否为有效循环状态;混淆二进制计数与移位计数的状态顺序;未注意CLK频率仅用于时间参数,对状态转移无影响。解题时应先识别电路类型:看触发器的时钟连接(同步或异步)、有无清零/置数端、反馈逻辑形式。再手动推演前几个状态即可匹配选项。本题若为二进制计数器,则选16状态循环的选项;若为Johnson计数器,则选8状态循环的选项。建议结合具体电路图进行判断。

涉及知识点

  • 状态图与初始状态关系
  • 计数器类型识别(二进制/环形/扭环)
  • 全零状态在反馈电路中的自锁问题
  • CLK频率对状态转移的影响
  • 高位与低位排列顺序(Q3Q2Q1Q0)
  • 状态图的时序推演方法
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