論文題目：控制邏輯的方程解析方法研究及應用
摘要：在電子技術應用領域,電子產品的更新換代及其開發速度的日益加快,極大促進了數字電子技術的發展。因此,針對數字邏輯電路的設計和分析,提出一種更為系統和數字化的方程解析方法,使邏輯電路的設計和分析更簡潔規范,具有現實意義。本文提出的基于邏輯代數理論基礎的方程解析方法是在原有的邏輯設計法基礎上,對其進行了一系列有邏輯代數理論依據的定理補充,將數字邏輯電路的分析設計過程轉換成了方程的構建求解過程。在電路投入使用之前,通過列寫方程進行電路的初步設計并結合計算機相關軟件仿真驗證其正確性,在實際生產中,能夠減少試驗次數,更大程度上保證試驗人員安全,節約設計成本。首先,本文對邏輯代數表達式進行了分類并針對其特性總結了每種表達式在實際線路中的適用場合。在條件等式的理論基礎上對數字電路的邏輯設計方法進行了研究和詳細闡述,并針對實際數字邏輯電路類型將其和方程類型進行了一一對應,對連續動作方程組、間歇動作方程組和值變方程組進行了觸發器和計數器電路的分析和設計。利用Multisim軟件對電路進行了仿真驗證,證明了方程解析方法的可行性和正確性。其次,為了簡化方程解析方法運算過程,文中引入了鏡像坐標系統和特殊函數的概念。針對鏡像坐標系統進行了研究改進,使其成為只表示二值邏輯函數的坐標系統,并將改進后的鏡像坐標系統應用到方程解析方法的方程式化簡、構建求解以及數字邏輯電路的設計分析中;并針對實際數字邏輯電路常見的如競爭-冒險等特殊電路問題,研究了橋式、數列、組合式等符合邏輯代數法則的特殊函數,很好地解決了此類問題。最后,對方程解析方法進行了實際電路自動售賣機的無觸點時序電路和變電站控制的有觸點繼電器控制電路實例的設計應用,分別利用Multisim、Automation Studio軟件對電路進行仿真驗證,進一步驗證了方程解析方法的可行性和正確性。
關鍵詞：數字電路;邏輯代數;方程解析;鏡像坐標系統;特殊函數
學科專業：工程碩士（專業學位）
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及其意義
1.2 控制電路設計的國內外研究現狀
1.2.1 邏輯代數國內外研究現狀
1.2.2 控制電路設計方法國內外研究現狀
1.2.3 控制電路邏輯設計法國內外研究現狀
1.3 本課題的主要工作
第2章 控制邏輯的方程解析方法概述與研究
2.1 邏輯代數式
2.1.1 邏輯表達式
2.1.2 邏輯表達式的運算
2.1.3 邏輯代數的公共項和公因式
2.2 邏輯函數的常見表示方法
2.3 條件等式的求解和構建
2.3.1 條件等式的求解
2.3.2 條件等式的構建
2.4 方程式的求解和構建
2.4.1 方程式概述
2.4.2 獨立方程式的求解和構建
2.4.3 前倚方程式的求解和構建
2.5 方程組的求解和構建
2.5.1 方程組概述
2.5.2 連續動作方程組的求解和構建
2.5.3 間歇動作方程組的求解和構建
2.5.4 值變方程組
2.6 實際應用
2.6.1 方程式對應的實際數字電路類型
2.6.2 Multisim仿真軟件介紹
2.6.3 基于間歇動作及值變方程組的觸發器電路分析
2.6.4 基于連續動作方程組的計數器電路設計
2.7 本章小結
第3章 鏡像坐標系統及特殊函數
3.1 鏡像坐標系統概述
3.2 方程式的圖解
3.3 方程組的圖解
3.4 特殊函數
3.4.1 橋式函數
3.4.2 組合式函數
3.4.3 對稱函數
3.4.4 數列
3.4.5 迭代網絡
3.5 實際應用
3.5.1 基于鏡像坐標系統的觸發器電路分析
3.5.2 基于鏡像坐標系統的計數器電路設計
3.5.3 基于特殊函數解決的特殊邏輯電路設計
3.6 本章小結
第4章 方程解析法的實際邏輯電路應用
4.1 基于方程解析方法的自動售賣機電路設計及仿真
4.2 基于方程解析方法的變電站調壓控制電路設計
4.2.1 Automation Studio軟件介紹
4.2.2 變電站調壓控制電路設計及仿真
4.3 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
致謝