【正文】 0* (e) C 畫邏輯電路圖 求驅(qū)動方程 * 39。 39。 39。3 3 2 2 1 0 2 1 0 3 2 3* 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。2 1 0 2 3 2 1 3 2 0 1 0 2 3 1 0 2* 39。 39。1 0 1 0 1* 39。 39。 39。 39。 39。0 3 0 2 0 3 2 0 032()( ) ( ( ) 39。)( ) 39。 1 39。Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q QC Q Q? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ??3 2 1 0 3 239。2 1 0 2 3 1 01 0 1 00 3 2 0, ( ( ) 39。) 39。,( ) 39。, 1J Q Q Q K QJ Q Q K Q Q QJ Q K QJ Q Q K????????見圖 。 * 39。 39。Q J Q K Q??例 設計一個串行數(shù)據(jù)檢測器。對它的要求是：連續(xù)輸入 3個或 3個以上的 1時輸出為 1，其他輸入情況輸出為 0。 解： 進行邏輯抽象，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 設輸入變量 X；檢測結(jié)果為 Y； 沒有輸入 1以前的狀態(tài)為 S0； 輸入一個 1以后的狀態(tài)為 S1； 連續(xù)輸入兩個 1以后的狀態(tài)為 S2； 連續(xù)輸入 3個或 3個 1以上后的狀態(tài)為 S3。 S0 S1 S2 S3 0 S0/0 S0/0 S0/0 S0/0 1 S1/0 S2/0 S3/1 S3/1 S S*/Y X 化簡后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 M=3，故選 n=2。如取觸發(fā)器狀態(tài) Q1Q0的 00、 01和 10分別代表 S0、 S S2，并選定 JK觸發(fā)器。 圖 例 /輸出（ ）的卡諾圖 **10Q Q Y狀態(tài)編碼 畫出電路的次態(tài)和輸出的卡諾圖 00 01 11 10 0 1 X Q1Q0 00/0 00/0 xx/x 00/0 01/0 10/0 xx/x 10/1 圖 圖 狀態(tài)方程： Q1*=XQ1+XQ0= XQ1+XQ0（ Q1+ Q′1）=(XQ0) Q1′+X Q1 Q0*=(X Q1′)Q0′ 輸出方程： J1=XQ0 ， K1=X′ J0=XQ1 ′ ， K0=1 Y=XQ1 驅(qū)動方程： 求三大方程 Q1* Q0* 11 畫邏輯電路圖，并檢驗該電路能否自動啟動 補例 試設計一序列脈沖檢測器，當連續(xù)輸入信號 110時，該電路輸出為 1，否則輸出為 0。 解： （ 1）畫原始狀態(tài)圖： 設檢測器的輸 入 信號為 X , 輸 出 信號為 Z 由題意可知，電路應有 4個狀態(tài)： S0: 為初始狀態(tài)，表示收到的輸入為 0時的電路狀態(tài)； S1: 表示收到一個 1時的電路狀態(tài)； S2: 表示連續(xù)收到兩個 1時的電路狀態(tài)； S3: 表示連續(xù)收到 110時的電路狀態(tài)。 只有當連續(xù)輸入 110時， Z=1。其他情況 Z=0。 畫原始狀態(tài)圖： S3 S2 S1 S0 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 0/0 1/0 （ 2） 狀態(tài)化簡： S0 、 S3是等效狀態(tài) X=0時， Z=0,次態(tài)都是 S0 X=1時， Z=0,次態(tài)都是 S1 S2 S1 S0 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 （ 3） 狀態(tài)編碼 ，畫出編碼形式的 狀態(tài)圖及狀態(tài)表 ； 3個狀態(tài)，可取 2位二進制代碼 組合中的任意 3個代碼來編碼，可見，需要 兩個觸發(fā)器 來記憶電路狀態(tài)。 若取 S0=00， S1=01， S2=11， 則： 11 01 00 0/0 1/0 1/0 0/1 0/0 1/0 X *0*1 Z 010 1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/1 11/0 （ 4）選擇觸發(fā)器： 選 JK邊沿觸發(fā)器 HC76。 （ 5）確定各觸發(fā)器的 驅(qū)動方程 及電路的 輸出方程 ： X/Z Q1Q0 首先，需要 根據(jù) JK 觸發(fā)器的 功能表 ，找到 其 驅(qū)動表 。 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 J K Q Q * JK觸發(fā)器的 功能表 Q Q * J K JK觸發(fā)器的 驅(qū)動表 0 0 0 X 0 1 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0 牢記在心 ! X *0*1 Z 010 1 00 00/0 01/0 01 00/0 11/0 11 00/1 11/0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 根據(jù)狀態(tài)表，得到各觸發(fā)器的 驅(qū)動表 ；再由驅(qū)動表得到各 驅(qū)動信號 及 輸出信號 的表達式。 X Q1 Q0 Q1* Q0* Z J1 K1 J0 K0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 （ 6）畫邏輯電路圖，并檢查自啟動能力： 根據(jù)驅(qū)動表，用卡諾圖化簡： J0=X , K0=X J1=XQ0 , K1=X Z=XQ1 所以： XQ *0 ?110*1 XX ??1J 1k C1 1J 1k C1 ＆ FF0 FF1 ＆ 1 X CP Q0 Q1 Z 0 1 00 01 11 10 0 0 X X 0 1 X X X Q1Q0 J1 J1=XQ0 檢查自啟動能力： 上圖所示計數(shù)器的 Q1Q0 狀態(tài)變化僅含 00、 0 11。 若電路為無效狀態(tài) 10 X=0,則次態(tài)為 00， Z=1 X=1,則次態(tài)為 11， Z=0 電路能從無效狀態(tài)自動進入有效序列，所以電路 有自啟動能力 。但， Z的表達式應修正為： XQ *0 ?110*1 XX ??Z=XQ1 Z=XQ1Q0 電動機運行時要求三個繞組以 A 補例 2： 數(shù)字控制裝置中常用的步進電動機有 A、 B、 C 三個繞組。 再回到 A 的順序循環(huán)通電， AB B BC C CA 試實現(xiàn)之。 設計步驟 如下： (1) 根據(jù)任務要求， 確定 計數(shù)器的 模數(shù) 和所需的觸發(fā)器 個數(shù) 。 這個任務需要六個穩(wěn)定狀態(tài) ， 因此，確定計數(shù)器的 模數(shù) 為 6 ； 故而所需觸發(fā)器的 個數(shù) 應當為 3 。 (2) 確定 觸發(fā)器的 類型 。 最常用的觸發(fā)器有 D 觸發(fā)器和 JK觸發(fā)器，在本任務中選用 JK觸發(fā)器 。 (3) 列寫 狀態(tài) 轉(zhuǎn)換表 或轉(zhuǎn)換圖 用三個觸發(fā)器的輸出端 QA、 QB、 QC 分別控制電動機的三個繞組 A、 B、 C，并以“ 1”表示通電，“ 0”表示不通電。 以 QCQBQA 為序排列： 001 011 010 110 100 101 A BA B CB C CA QC QB QA Q*C Q*B Q*A JC KC JB KB JA KA 原 狀 態(tài) 次 態(tài) 對各控制端的電平要求 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 步進電動機繞組通電激勵表 (狀態(tài)表） (4) 再 根據(jù) 所選觸發(fā)器的 驅(qū)動表 ， 確定 各個觸發(fā)器在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時對控制端的 電平要求 。 0 X 1 X X 0 0 X X 0 X 1 1 X X 0 0 X X 0 X 1 0 X X 0 0 X 1 X X 1 0 X X 0 (5) 寫出 各個控制端的 邏輯表達式 JC = QA KC = QA JB = QC KB = QC JA = QB KA = QB (6) 畫出 計數(shù)器的 邏輯電路圖 。 QC QBQA 00 01 11 10 0 1 0 0 1 X X X X X JC QC QC JC KC QB QB JB KB JA QA QA KA RD RD SD 預置數(shù) 計數(shù)脈沖 CP 最后，要對未利用的狀態(tài)（約束項）進行校驗，以確定設計的電路能否自起動。 QCQBQA有兩個不會出現(xiàn)的狀態(tài)： 0 0 0 1 1 1 校驗 1 1 1 0 0 0 ?電路 不能自啟動！ 當電路不能自起動時，要采取措施加以解決。最簡單的解決辦法是：在電路開始工作時通過預置數(shù) 將它置為有效循環(huán)中的某一狀態(tài)。如本例中置為： QCQBQA=001。 另一種解決辦法是通過修改設計過程，改變反饋邏輯結(jié)構(gòu)，使電路能自起動（此處略）。 補例 3： 某生產(chǎn)工藝流程分九個階段，如下圖所示。假設各階段的進入都受時鐘脈沖的控制，試設計工藝流程的控制電路 ( 圖中畫紅線處表示各項工藝工作的階段 ) 。 A 加熱 B 加壓 C 噴氧 D 吹粉 工 藝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 加熱 B 加壓 C 噴氧 D 吹粉 工 藝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根據(jù)工藝流程的要求，擬采用四個觸發(fā)器，且用它們構(gòu)成九進制計數(shù)器。 采