基于数字电路的自售饮料机设计报告.doc

自售饮料机设计报告 设计的作用、目的 投入一元五角的硬币后机器自动给出一杯饮料，投入两元（两个一元）硬币后，给出饮料同时找回五角硬币一枚 设计的具体实现 系统概述 取投币信号为输入逻辑变量，投入一枚一元硬币时用A=1表示，未投入时 A=0.投入一枚五角硬币用B=1表示，未投入时B=0.给出饮料和找钱为两个输出变量，分别以Y，Z表示。给出饮料时Y=1，不给时Y=0；找回一枚五角硬币时Z=1，不找时Z=0. 假定通过传感器产生的投币信号（A=1或B=1）在电路转入新状态的同时 也随即消失，否则被误认作又一次投币信号。 设未投币前电路的初始状态为S0，投入五角硬币以后为S1，投入一元硬币 以后为S2.再投入一枚五角硬币后电路返回S0，同时输出为Y=1，Z=0；如果投入的是一枚一元硬币，则电路也应返回S0，同时输出为Y=1，Z=1.因此，电路的状态数M=3已足够。 2．单元电路设计、仿真与分析 根据题意列出状态转换表 S*/YZ AB S 00 01 11 10 S0 S0/00 S1/00 X/XX S2/00 S1 S1/00 S2/00 X/XX S0/10 S2 S2/00 S0/10 X/XX S0/11 可知状态转换图 因为正常工作中不会出现AB=11的情况，所以与之对应的S*，Y，Z均作约束项处理。 取触发器的位数n=2，则23（M）4，故符合要求。今以触发器状态Q1Q0的00，01，10分别代表S0，S1，S2，则从状态转换图或状态转换表即可画出表示电路次态/输出（Q1* Q0*/YZ）的卡诺图 选用JK触发器，写出电路的状态方程，驱动方程，和输出方程为 状态方程： Q1*=Q1AB+Q1Q0A+Q0B=Q1（AB+Q0B)+Q1(Q0A+Q0B) Q0*=Q1Q0B+Q0AB 驱动方程： J1=Q0A+Q0B K1=(AB+Q0B) J0=Q1B K0=A+B 输出方程： Y=Q1B+Q1A+Q0A Z=Q1A 三 根据上式画出逻辑图和状态转换图。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，所以不能自启动。当AB=01或AB=10时电路在时钟信号作用下虽然能返回有效循环中去，但收费结果是错误的。因此，在开始工作时应在异步置零端RD上加入低电平信号将电路置为00状态。 四 仿真 五．附录 ??? 与门 或门 非门 JK触发器