2. 自考
  3. 设计一个自动售火柴机的逻辑电路。它的投币口每次只能投入一枚一分或二分的硬币。投入三分钱硬币后机器给出一盒火柴；投入四分(两枚二分)硬币后，在给出火柴的同时找回一枚一分硬币。

设计一个自动售火柴机的逻辑电路。它的投币口每次只能投入一枚一分或二分的硬币。投入三分钱硬币后机器给出一盒火柴；投入四分(两枚二分)硬币后，在给出火柴的同时找回一枚一分硬币。

admin2017-10-30  89
问题 设计一个自动售火柴机的逻辑电路。它的投币口每次只能投入一枚一分或二分的硬币。投入三分钱硬币后机器给出一盒火柴；投入四分(两枚二分)硬币后，在给出火柴的同时找回一枚一分硬币。
选项
答案设投入硬币的状态为输入逻辑变量，投入一枚二分硬币用A=1表示，未投入时A=0。投入一枚一分硬币用B=1表示，未投入时B=0。给出火柴和找钱为两个输出变量，分别以Y、Z表示。Y=1时给出火柴，Y=0时不给；Z=1时找回一枚一分硬币，Z=0时不找。设未投币前电路状态为S0，投入一分钱后状态为S1，投入两分钱(包括投入两枚一分硬币或一枚二分硬币)后状态为S2。再投入一枚一分硬币后电路应返回S0，同时输出为Y=1、Z=0；如果投入的是一枚二分硬币，则电路亦返回S0，同时输出为Y=1、Z=1。因此，电路状态数取M=3已足够。 依题意列出如下表的状态转换表3—4及状态转换图3—7。 [*] 因为工作过程中不可能出现AB=11的情况，所以Sn＋1、Z、Y中与之对应的最小项作为约束项处理。因21＜3(M)＜22，故需要2个触发器。今以触发器状态Q1nQ2n的00、01、10分别代表S0、S1、S2，那么从状态转换图或状态转换表即可画出表示电路的次态／输出(Q1n＋1Q0n＋1／YZ)的卡诺图，如图3—8所示。 [*] 因正常工作时Q1nQ0n不出现11状态，所以把与Q1nQ0n相对应的最小项也作为约束项处理。将上面的卡诺图分解，便可分别画出Q1n＋1、Q0n＋1、Y和Z的卡诺图。如下： [*] 假定选用D触发器，则从上面的卡诺图可写出电路的状态方程，驱动方程和输出方程各为： [*] Y=Q1nB+Q1nA+Q0nA Z=Q1nA 根据上式画出电路的逻辑图如图3—9所示。当电路进入无效状态“11”以后，在无输入信号的情况下不能自行返回有效循环，所以不能自行启动。当AB=01时虽然可以返回有效循环，但收费结果是错误的。因此，在开始工作时应利用触发器的复位端加入低电平信号将电路置成“00”状态。 [*]
解析
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电子技术基础（三）

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