高考申論題
110年
[農業機械] 農業機電與控制
第 一 題
📖 題組：
三、水果選別機使用計數器來計算水果數量。我們可以採用四個下降緣（Falling edge）觸發的 T 型正反器（Flip flop）建構一個 4 位元/級漣波計數器，如圖所示。第一顆 T 型正反器觸發器的時脈輸入端可接信號產生器產生振盪峰值幅度為 5 V 的矩形週期波，後續第二、三、四顆的 T 型正反器觸發器的時脈信號則由前一級正反器的輸出信號提供。 (一)請問此一 4 位元/級漣波計數器為上數計數器（Up counter）或是下數計數器？請以時序圖說明之。（10 分） (二)如何改變此一計數器的上數或下數？（6 分） (三)正反器是序向邏輯元件或組合邏輯元件？（4 分）
三、水果選別機使用計數器來計算水果數量。我們可以採用四個下降緣（Falling edge）觸發的 T 型正反器（Flip flop）建構一個 4 位元/級漣波計數器，如圖所示。第一顆 T 型正反器觸發器的時脈輸入端可接信號產生器產生振盪峰值幅度為 5 V 的矩形週期波，後續第二、三、四顆的 T 型正反器觸發器的時脈信號則由前一級正反器的輸出信號提供。 (一)請問此一 4 位元/級漣波計數器為上數計數器（Up counter）或是下數計數器？請以時序圖說明之。（10 分） (二)如何改變此一計數器的上數或下數？（6 分） (三)正反器是序向邏輯元件或組合邏輯元件？（4 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請問此一 4 位元/級漣波計數器為上數計數器（Up counter）或是下數計數器？請以時序圖說明之。（10 分）
思路引導 VIP
觀察電路圖中 T 型正反器的觸發邊緣（下降緣觸發）與各級之間的連接方式（前一級的 Q 端接至後一級的 Clock 端）。搭配 T 恆等於 1 代表每次觸發狀態必反轉的特性，推演輸出狀態（DCBA）隨時脈變化的二進位數值遞增或遞減，即可判定計數器類型並對應繪製時序波形圖。
小題 (二)
如何改變此一計數器的上數或下數？（6 分）
思路引導 VIP
考生應先回顧非同步（漣波）計數器的計數方向決定要素。上/下數方向是由「正反器的觸發邊緣（上升或下降緣）」與「前一級提供時脈的輸出端（Q 或 Q'）」共同決定的。只要改變其中一項變因，就能反轉計數方向。
小題 (三)
正反器是序向邏輯元件或組合邏輯元件？（4 分）
思路引導 VIP
本題測驗數位邏輯的基礎分類概念。解題關鍵在於區分「組合邏輯」與「序向邏輯」的根本差異：是否具備「記憶功能」以及輸出是否受過去狀態影響。正反器能記憶資料狀態，依此特性即可快速作答。