第四章 单元电路设计及器件的选择
4.1 状态锁存电路
“风速”“风种”这两个操作各有三种状态和停止一种状态需要保存和指示。因而对于每一种操作都可以采用三个触发器来锁存状态。触发器输出1表示有效，输出0表示无效，当三个都输出0时表示停止。为了简化设计可以采用带有直接清零端的触发器，这样将停止键与清零端直接相连就可以实现停止功能。状态转换图如图4-1圆圈内数字XXX为Q0 Q1 Q2的输出信号。图中Q0 Q1 Q2分别表示输出状态。
图4-1电扇简化状态转换图
由上面状态转换图可得状态转换表如表4-1所示。
表4-1 状态转换表该表重新画过
由状态转换表可得
表4-2
的卡若图如表4-2所示。
的卡若图
由上面的状态转换图以及利用卡若图化简可得Q0 Q1 Q2输出逻辑信号表达式（他们可适用于“风速”及“风种”电路）。
由上述表达式可得状态锁存电路中电风扇的工作状态如表4-3所示，其中
ST=1时表示风扇处于工作状态，ST=0时表示风扇处于停止状态。
表4-3 电风扇的工作状态转换表 该表重新画过
经分析知可选用4D触发器74LS175构成状态锁存电路。状态锁存电路如图4-2所示。
图4-2 状态锁存电路 该图重新用protel画过
4.2 触发脉冲电路
由上面分析可得脉冲触发电路如图4-3所示。
图4-3触发脉冲电路该图重新用protel画过
电路中分别设置了K1 K2 K3三个控制键来控制电风扇的工作状态。键K1按下后形成的脉冲信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。键K1 K2及部分门电路构成了“风种”状态锁存电路的触发信号CP。电扇停止时ST=0 K1=0，故图中与非门U2输出低电平，U3输出也为低电平，因而U4输出的CP信号为低电平。当按下K1键后，K1输出高电平，U2输出低电平，故CP变为高电平，并使D触发器翻转，“风种”功能处于“正常”状态。同时，由于K1键输出上升沿信号，也是“风速”电路的触发器输出处于“弱”状态，风扇开始工作ST=1。电扇启动后U2输出始终为高电平,这样CP信号与K2状态一直相同。这样每次按下K2并释放后，CP信号就会产生一个上升沿使“风速”状态发生变化，在工作过程中CP波形图如图4-4所示。
图4-4 CP波形图
由上面的分析及CP波形图可得CP状态转换表如表4-4所示。
