原始状态在时序逻辑电路设计中应用探究

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1、原始状态在时序逻辑电路设计中应用探究【摘要】原始状态的确定对于时序逻辑电路的设计而言十分重要，本文通过对设计实例设计过程中原始状态的分析和确定，完善了时序逻辑电路的设计步骤，使时序逻辑电路的设计思路更加清晰。【关键词】时序逻辑电路；原始状态；电路设计1.引言数字电子技术是自动化、电气、通信、电子等电类专业必须掌握的重要专业基础，是《数字电子技术》的核心内容、学习的重点和难点。而时序逻辑电路的设计是实践教学的重要内容。时序逻辑电路的分析和设计只有通过对它的研究与实践，才能真正具有设计数字电路的能力。目前

2、同步时序逻辑电路的设计方法可按以下几个步骤进行：设计要求；原始状态图；最简状态图；状态分配；选定触发器类型，求出状态方程、驱动方程和输出方程；画逻辑电路图[1]-[3]o在数字电子技术的通用教材中，对时序逻辑电路设计方法的叙述不够具体，以至于时序逻辑电路设计实例的设计过程往往不够清晰，教学过程中学生难于理解和掌握。本文通过对具体设计实例的设计过程和步骤进行分析研究。提出强化原始状态确定在给定逻辑问题的逻辑抽象过程中的应用，使设计过程更加清晰易懂。本文通过对具体实例的设计分析，对时序逻辑电路设计的一般规

3、律、原则、方法及步骤作了探讨和研究。2.设计实例剖析设计一个自动售饮料机的逻辑电路，它的投币口每次只能投入一枚五角或一元的硬币。投入一元五角钱硬币后机器自动给出一杯饮料；投以两元(两枚一元)硬币后，在给出饮料的同时找回一枚五角的硬币。此设计实例是很多数字电子技术课程教材时序逻辑电路设计部分的设计实例，但其设计分析过程不甚清晰，学生在学习过程中理解困难，原因之一就是对原始状态的设定和分配没有阐述或阐述不清晰，如果通过逻辑分析和逻辑抽象首先确定电路的原始状态，那么后面的设计就会水到渠成。下面本文将从原始状

4、态确定开始，从新对此设计实例进行设计剖析。(1)确定原始状态(2)原始状态化简根据状态化简原则，首先寻找等价状态，在相同的输入下有相同的输出并转换到同一个次态的状态为等价状态。由表1-1可知，SO、S3和S4为等价状态，合并为SO状态。状态含义分别为：SO为初始状态，即等待新交易开始的状态；S1为投入一枚五角硬币后的状态；S2为投入满一元钱后的状态。从而得到化简后的状态装换表如表1-2所示。（4）选定触发器并列状态及输出方程3.总结在时序逻辑电路的设计过程中，原始状态的分析和确定对于初学者来说非常重要

5、，如果原始状态与系统的实际工作状态无法清晰地对应，后续所有的设计步骤都无从谈起，因此，无论对教或学的任何一个角度而言，在时序逻辑电路的设计的设计步骤中强化原始状态的确定都是十分重要的。本文通过对自动售货系统设计过程中原始状态的分析和确定，强化了对于给定逻辑问题的逻辑抽象过程中原始状态的重要性，使时序逻辑电路的设计思路更加清晰。另外，在设计过程中，考虑到了一元和五角同时投入的情况，即A、B同时为1时电路的工作情况，减少了系统在实际工作过程中进入混乱状态的几率，使整个逻辑系统更趋完善。参考文献[1]阎石.

6、数字电子技术基础（5版）[M].北京：高等教育出版社,2006.[2]夏路易•数字电子技术基础教程[M]•北京：电子工业出版社,2009.[3]秦曾煌•电工学简明教程[M].北京：高等教育出版社,2001.作者简介：王艳荣（1972—），女，硕士，内蒙古工业大学信息工程学院讲师，主要从事物理电子学方面研究。褚德欣（1970—）,女，硕士，内蒙古工业大学信息工程学院副教授。