论文题目：控制逻辑的方程解析方法研究及应用
摘要：在电子技术应用领域,电子产品的更新换代及其开发速度的日益加快,极大促进了数字电子技术的发展。因此,针对数字逻辑电路的设计和分析,提出一种更为系统和数字化的方程解析方法,使逻辑电路的设计和分析更简洁规范,具有现实意义。本文提出的基于逻辑代数理论基础的方程解析方法是在原有的逻辑设计法基础上,对其进行了一系列有逻辑代数理论依据的定理补充,将数字逻辑电路的分析设计过程转换成了方程的构建求解过程。在电路投入使用之前,通过列写方程进行电路的初步设计并结合计算机相关软件仿真验证其正确性,在实际生产中,能够减少试验次数,更大程度上保证试验人员安全,节约设计成本。首先,本文对逻辑代数表达式进行了分类并针对其特性总结了每种表达式在实际线路中的适用场合。在条件等式的理论基础上对数字电路的逻辑设计方法进行了研究和详细阐述,并针对实际数字逻辑电路类型将其和方程类型进行了一一对应,对连续动作方程组、间歇动作方程组和值变方程组进行了触发器和计数器电路的分析和设计。利用Multisim软件对电路进行了仿真验证,证明了方程解析方法的可行性和正确性。其次,为了简化方程解析方法运算过程,文中引入了镜像坐标系统和特殊函数的概念。针对镜像坐标系统进行了研究改进,使其成为只表示二值逻辑函数的坐标系统,并将改进后的镜像坐标系统应用到方程解析方法的方程式化简、构建求解以及数字逻辑电路的设计分析中;并针对实际数字逻辑电路常见的如竞争-冒险等特殊电路问题,研究了桥式、数列、组合式等符合逻辑代数法则的特殊函数,很好地解决了此类问题。最后,对方程解析方法进行了实际电路自动售卖机的无触点时序电路和变电站控制的有触点继电器控制电路实例的设计应用,分别利用Multisim、Automation Studio软件对电路进行仿真验证,进一步验证了方程解析方法的可行性和正确性。
关键词：数字电路;逻辑代数;方程解析;镜像坐标系统;特殊函数
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及其意义
1.2 控制电路设计的国内外研究现状
1.2.1 逻辑代数国内外研究现状
1.2.2 控制电路设计方法国内外研究现状
1.2.3 控制电路逻辑设计法国内外研究现状
1.3 本课题的主要工作
第2章 控制逻辑的方程解析方法概述与研究
2.1 逻辑代数式
2.1.1 逻辑表达式
2.1.2 逻辑表达式的运算
2.1.3 逻辑代数的公共项和公因式
2.2 逻辑函数的常见表示方法
2.3 条件等式的求解和构建
2.3.1 条件等式的求解
2.3.2 条件等式的构建
2.4 方程式的求解和构建
2.4.1 方程式概述
2.4.2 独立方程式的求解和构建
2.4.3 前倚方程式的求解和构建
2.5 方程组的求解和构建
2.5.1 方程组概述
2.5.2 连续动作方程组的求解和构建
2.5.3 间歇动作方程组的求解和构建
2.5.4 值变方程组
2.6 实际应用
2.6.1 方程式对应的实际数字电路类型
2.6.2 Multisim仿真软件介绍
2.6.3 基于间歇动作及值变方程组的触发器电路分析
2.6.4 基于连续动作方程组的计数器电路设计
2.7 本章小结
第3章 镜像坐标系统及特殊函数
3.1 镜像坐标系统概述
3.2 方程式的图解
3.3 方程组的图解
3.4 特殊函数
3.4.1 桥式函数
3.4.2 组合式函数
3.4.3 对称函数
3.4.4 数列
3.4.5 迭代网络
3.5 实际应用
3.5.1 基于镜像坐标系统的触发器电路分析
3.5.2 基于镜像坐标系统的计数器电路设计
3.5.3 基于特殊函数解决的特殊逻辑电路设计
3.6 本章小结
第4章 方程解析法的实际逻辑电路应用
4.1 基于方程解析方法的自动售卖机电路设计及仿真
4.2 基于方程解析方法的变电站调压控制电路设计
4.2.1 Automation Studio软件介绍
4.2.2 变电站调压控制电路设计及仿真
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢