卡诺图在时序逻辑电路设计中的应用

卡诺图是分析和设计数字电路的重要工具,本文首先阐述卡诺图模型建立方法,然后通过时序逻辑电路设计实例讨论卡诺图的应用方法,最后对卡诺图应用进行剖析。本文总结归纳了初学者理解上容易犯错的关键点,可使学生学习卡诺图时避开一些误区,从而熟练掌握和运用卡诺图工具。     

卡诺图在时序逻辑电路自启动设计中的应用

以时序逻辑电路设计中的一个实际电路为例，说明卡诺图（Ｋａｒｎａｕｇｈｍａｐｓ）在时序逻辑电路自启动设计中的重要作用；并在理论上给出自启动设计必须遵循的充要条件，从而使卡诺图方法这一基本理论在自启动设计中更趋完善。     

用卡诺图设计Ⅴ╱Ⅶ编码器和Ⅶ╱Ⅴ译码器

介绍用多变量卡诺图设计Ⅴ/Ⅶ编码器和Ⅶ/Ⅴ译码器的方法。特点是直观、简便、易于掌握。阐述了Ⅴ/Ⅶ编码器和Ⅶ/Ⅴ译码器在数据传输系统中的应用以及用多变量卡诺图进行设计的具体步骤和方法,并提供了具体的逻辑电路图。     

基于覆盖技术的异步时序电路设计

该文根据动态卡诺图的原理,提出了异步时序电路设计的新方法-基于覆盖技术的异步时序电路设计法。该方法采用α,β覆盖,不仅可通过卡诺图直接得出整个电路的次态方程,而且与传统的异步时序电路设计方法相比,成本更低、功耗更低、延时更少。     

基于次态共卡诺图的同步时序电路快速分析法

针对应用代数法和列表法分析同步时序电路计算逻辑值工作量繁杂且容易出错的缺点,提出了一种基于时序电路的次态共卡诺图的快速分析法,该方法首先求出时序电路中各触发器的次态表达式,然后把各次态表达式表示在同一张卡诺图上,最再把它转换成状态图,以实例介绍了该分析法的应用,展示了其分析速度快,结果又准确的特点。     

漫谈次态卡诺图的填写方法及其应用

<正> 计数器在数学系统中的应用是非常广泛的,为此,熟悉和掌握其分析方法,自然也就显得十分必要。采用次态卡诺图来分析计数器,乃是一种普遍而又直观的方法。它既适用于同步计数器,也适用于异步计数器。然而,由于异步计数器中各个触发器的翻转不是同时发生的,其缘由在于各CP输入端并非都是计数脉冲N。因此,在填写次态卡诺图时,异步计数器比同步计数器稍要复杂一些。本文以下列图1所示的异步计数器为例,着重对次态卡诺图的填写方法及其应用作一具体说明,供大家研究和讨论。     

电子计数器设计的新方法——复位表法

“复位表法”是在布尔代数与卡诺图的基础上,经过反复实践推导出来的。该方法从79年初步总结出来到现在,作了大量的实验,其结果都符合要求。该方法和大专院校课本中向学生传授的“卡诺图法”比较,方法简单,容易掌握,使用方便,设计速度快。而且不受进制数的限制。电子计数器的用途是十分广泛的,在数据处理系统、电子计算机、数字式仪表以及各种自动化装置中都要用到它。目前电子计数器设计的方法很多,如卡诺图法、波形图法和编码表法等,用的最多的是卡诺图法。所以在大专院校的课本中主要以卡诺图法向学生进行传授。但是,不管哪种方法,都离不开布尔代数的基本原理与公式。在逻辑电路的设计与研究中,经常要用到的工具是布尔代数与卡诺图,布尔代数是1948年数学家布尔(Boole)最先提出的,所以称为布尔代数(又称逻辑代数)。范奇(Veitch)和卡诺(Karnaugh)在逻辑电路的简化上又进一步提出来一种图表的形式,所以称其为卡诺图。布尔代数的优点是没有局限性,但在解决一些比较复杂的逻辑电路的设计时,不仅需要熟练的运用其公式和定理,而且还要凭借于设计人员的经验和运算技巧;卡诺图法的优点是简单直观,但是变量多于四个以后,就失去了这种优点,所以卡诺图法也就变得实用意义不大了。用卡诺图法设计电子计数器,仍然存在着上述同样的缺点。“复位表法”是为克服卡诺图法存在的缺点,经过几年的反复实践,分析推导出来的一种电子计数器设计的新方法。电子计数器的种类很多,这里只介绍同步和异步两种计数器的设计方法。同步计数器内各触发器的CP输入端系并联接往脉冲源CP。当计数脉冲输入时,各触发器是同步工作的,所以在同步计数器的设计时,只考虑各触发器控制端的接法就行了。异步计数器内各触发器,在输入信号的作用下是串行逐级翻转的,所以在设计时除必须找出各触发器的控制端的接法外,还要决定各CP端的接法。因此设计方法和同步计数器的设计不一样而且比较复杂。由于上述原因,同步和异步计数器的设计方法分开介绍,并采用复位表法与卡诺图法相比较的办法,以便了解它们之间的关系与各自的特点(文中全采用8421编码,以集成Jk触发器为元件,设计过程采用正逻辑)。     

基于次态输出的FSM设计及异步转换条件采样研究

根据状态转换图输出属性为原态输出或次态输出,归纳和研究两类FSM电路设计方法.并从两个实例分析入手,明晰同步时序逻辑电路次态输出设计的可状态化简和寄存器输出特点,以及给出如何处理异步信号请求状态转换条件的通用方法.实际测试表明：系统具有稳定性好和结构简单等特点.     

组合开关线路的设计(上)

本文对卡诺图进行了分析研究,讨论了卡诺图在简化布尔函数和组合开关线路设计中的作用,并提出了组合开关线路的卡诺图设计法,此设计法是一种简便实用的设计方法.     

扭环型计数器自启动设计的逻辑修改方案

为了克服目前在保持右移移位寄存器内部结构不变的基础上只求解第1位触发器的激励函数设计方法的局限性,分析了扭环形计数器工作时的状态转换过程,提出在不改变右移移位、取反循环移位的状态变化规律时可对任何一位触发器的激励函数进行逻辑修改的设计方案,给出了在次态函数卡诺图上进行激励函数最小化求解与检查无效状态所赋次态值及逻辑修改同步进行的自启动设计方法,简化了扭环形计数器的设计过程。     

消防监控预告报警与紧急报警的实现

从消防系统可靠性和准确性角度阐述了火灾监控的两级报警一预告报警和紧急报警功能及原理，利用算例说明了两级报警的设计及逻辑运算式，并从工程应用角度给出了由硬件逻辑门实现两级报警的逻辑组合电路以及由单片微机８７Ｃ４８实现两级报警的实用电路及程序。     

逻辑电路故障诊断的专家系统

利用专家 原理,结构以及其在不同领域应用的特点,对逻辑电路中与非门故障进行诊断,给出了用人工智能语言ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ实现基于产生式规则的逻辑电路故障诊断专家系统的步骤;在逻辑电路与非门故障知识库的树形结构图、数据流图的基础上,设计出最终程序模块和规则组织的结构图。     

一种新的频率跟踪技术

提出一种新的频率跟踪技术———数字式无暂态频率跟踪器 ,该技术采用数字逻辑电路实现了频率精确同步跟踪 ,具有电路简单、输入输出频率关系可调、没有暂态过程等优点 ,在电子技术和现代通信等科技领域具有广泛的应用前景。     

Boolean process

Boolean algebra successfully describes the logical behavior of a digital circuit, and has been widely used in electronic circuit design and test With the development of high speed VLSIs it is a drawback for Boolean algebra to be unable to describe circuit timing behavior. Therefore a Boolean process is defined as a family of Boolean van ables relevant to the time parameter t. A real-valued sample of a Boolean process is a waveform. Waveform functions can be manipulated formally by using mathematical tools. The distance, difference and limit of a waveform polynomial are defined, and a sufficient and necessary condition of the limit existence is presented. Based on this, the concept of sensitization is redefined precisely to demonstrate the potential and wide application possibility The new definition is very different from the traditional one, and has an impact on determining the sensitizable paths with maximum or minimum length, and false paths, and then designing and testing high performance circuits     

面向CAI的数字电路逻辑模拟器的研究与设计

本文给出的数字电路逻辑模拟器是面向计算机辅助教学的（即面向CAI），由于面向目标明确，减少了系统的软、硬件开销．本模拟器可以运行在普通档次的微机上，实现对组合电路及同、异步时序电路的逻辑模拟．     

有限状态机的VHDL语言描述

VHDL作为一种规范的硬件描述语言，被广泛应用于电路的设计中。本文简要介绍了用作控制的有限状态机，并给出了相应的VHDL程序。     

铝合金质量双频涡流检测仪的研制

论述了用于铝合金质量检测的WFL双频涡流检测仪的设计思路、检测原理和电路实现。对部分LY12铝合金试件进行测试的结果表明,该仪器对于铝合金硬度的快速分选,时效程度及过烧、欠热状态的判断等具有很好的应用前景。     

基于Java的数字电路仿真平台中波形观测的实现

应用Java语言中的Applet技术实现数字电路仿真平台,针对时序逻辑电路仿真中的波形产生及观测问题提出就应用Timer类构建时钟脉冲,解决了波形观测的暂停与继续问题,最终实现网页中时序逻辑电路的波形观测。     

VHDL数据流描述模型的优化设计

基于集成电路进行数字系统设计时,依据电路性能指标的描述,首先构造输入输出关系的真值表,建立算法模型,直接依据行为描述的真值表而设计的电路结构不明确,不利于逻辑综合;在行为域分析基础上优化设计,可得数据流描述模型,使VHDL描述模型简化,但其描述对所设计电路结构不明确,VHDL描述过程中要考虑一系列不适用于逻辑综合的约束条件的限制;门级结构域层次化优化描述模型给出明确的设计电路结构,通过描述模型对逻辑门级仿真可得到精确的电路的时序信息。     

投梭运动规律测试电路的设计

本文阐述了织机投梭运动规律测试电路的设计过程，说明合理选择电子元件能使输出信号更加明显和准确，并通过实际的实验数据对所设计的测试电路加以验证。