电梯控制电路设计
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14
3.设计提示
3.4.1 数字系统模型
15
3.设计提示
3.4.2 控制器模型
Biblioteka Baidu
16
3.设计提示
3.4.2.1透彻理解控制电路模型的物理含义
– 状态寄存器——同步时序电路
• 用状态寄存器的状态值记录当前系统运行的进程， 由同步时序电路构成,设计工作为状态分配
– 次态激励电路——组合电路
• 以当前的进程状态和输入信号作为转换为下一个进 程的判断条件（次态激励条件），由组合电路构成， 应注意的是，当前状态也是次态激励的一个条件
23
3.设计提示
3.5.3 分析转至各个状态时所需的激励信号，做出激励信号表
XX状态的次态激励表
当前状态名称 次态名称 次态激励信号名
D触发器(状态寄存器）逻辑方程表达式
24
3.设计提示
3.5.4 分析各个状态下数据处理器（受控器）工作要 求，做出处理器操作表
XX状态下处理器操作表
处理器信号名 逻辑操作说明
CLED2
第三层下行 请求开关
XK3
②
第二层上、 下行请求指 示灯
SLED2 XLED2
二层
楼层选择开关 及指示灯 总电源开关及 指示灯
YK3 YK2 YK1
SK2
XK2
③ ② ①
CLED1
①
第二层上、 下行请求开 关 第一层上行 请求指示灯
电梯车厢
SLED1
ZK1
电梯车厢
一层
三层电梯结构示意图
SK1
电子电路课程设计
电梯控制电路设计
1
1. 课程概况简介 2.课题技术指标 3.设计提示 4.预习要求
2
1.课程概况简介
• • • • 课程名称 课程性质 教 材 教学目的 电子电路课程设计 32学时，两周） 必修 （2学分） 《电子电路课程设计》张豫滇编
提高模拟电路、数字电路理论和实验的综合能力 掌握综合型、系统型电子电路的设计、装配和调测方法 掌握电子元器件资料和电路资料的检索方法 提高设计报告的撰写能力 全面培养学生科技工作素质。
3
1.课程概况简介 教学进程
设计要求和提示（在实验室教师授课，半天） 查阅资料、设计电路（同学独立完成，1天半） 讲述装配方法和调测要求（2学时） 调测（第一周星期四至第二周星期三） 验收（第二周星期三至第二周星期四） 撰写报告（第二周星期五）、讲评、收尾
4
1.课程概况简介
教学方法
教法
在实验室集中，分3次讲解：
第一层上行 请求开关 8
3.设计提示
3.1.2 电梯运行规则解释（P191) • 开机启动状态 • 电梯运行状态 • 关机状态 3.1.3 显示要求解释
3.1.4 运行时间要求解释
9
3.设计提示
3.2 系统方案设计提示 3.2.1 设计策略 （参见教材1.2小节）
自下而上，先局部后整体 （试凑法） 自顶向下，由粗到细，逐步细化（系统法） 围绕核心器件设计 多种方法的综合运用 本课题任务必须采用自顶向下的系统设计方法，画出逻辑流程 图，转为ASM图（算法状态机）。
输入电路 控制电路 数据处理电路 输出信号电路 系统时钟电路
12
3.设计提示
3.3.3 系统设计难点
必须对数字系统的模型由正确完整的理解 必须具备运用数字系统设计方法进行整体方案设 计的实战水平 合理划分出输入电路、控制电路、数据处理电路、 输出电路
合理选择控制电路的状态个数
合理规划数据处理电路与控制电路的关系
25
4.预习要求
4.1 认真阅读教材
要求认真阅读《电子电路课程设计》第一、二、三章 复习数字系统设计有关理论
4.2 查阅资料
查找设计提示中要求的各种参考资料并认真学习
4.3 设计系统方框图和逻辑流程图
• • • • 按照画出逻辑流程图和ASM图 绘制在规定的坐标纸上，必须用铅笔绘制 发现雷同电路将影响成绩 逻辑流程图作为预习报告成绩
26
4.预习要求
4.4 系统设计建议
4.4.1 控制器系统状态采用图9-3所示的5个状态。 4.4.2 系统时钟采用0.5秒 4.4.3 实验箱上已经将所有的输入信号同步化，故 设计电路时可以不考虑输入信号的同步化问题 4.4.4 控制器中状态寄存器采用一态1D触发器方式， 以保证电路结构清晰，便于调整。
20
3.设计提示
• 设计数据处理器电路
– 根据控制器所需的输入信号设计数据处理电路 – 根据控制器输出信号对数据处理的控制关系设 计数据处理器电路
• 小型数字系统设计举例
• 《电工电子实验技术》（下册）例8-4 （P136）
21
3.设计提示
3.5 电梯控制电路控制器设计提示
3.5.1 分析确定运行状态数量
27
13
3.设计提示
3.4 数字系统设计方法复习
参阅《电工电子实验技术》（下册）P121 “第三 节 数字系统设计”
理解图8-10数字系统模型的物理意义 理解图8-12 控制器模型的物理意义 系统设计最具创造性的工作是系统划分，即如何划分控制电 路及其他电路（输入、输出、数据处理等） 根据系统划分设计系统方框图 分析数据处理流程 画出控制器的逻辑流程图 将逻辑流程图转换为ASM图 根据ASM图设计控制器电路 设计输入、输出、数据处理等电路
– 输出电路——组合电路
• 以当前的进程状态和某些输入信号为条件，译码后 输出控制信号，由组合电路构成
17
3.设计提示
3.4.2.2 数字系统设计的任务
• 将实践中的需求抽象为逻辑需求关系
– 这是系统设计中最难的一环，目前没有规范的 方法，只能靠反复修改来达到要求 – 画出系统方框图
• 将总体的逻辑需求划分为控制逻辑和数据处 理逻辑两大部分
– 两类电路的划分结果不是唯一的，应以控制电 路尽量简单为划分前提 – 划分结果不同逻辑流程图画出逻辑流程图
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3.设计提示
• 根据总的逻辑需求明确控制电路和数据处理 电路相互之间的信号及关系
– 分析控制器有哪些输入和输出信号 – 分析数据处理器有哪些输入和输出信号 – 分析所有信号的因果关系和处理流程 – 做出逻辑流程图
电路设计提示 装配要求、调测方法 实验报告撰写要求
辅导实验、最后逐一验收
学习方法
认真自学《电子电路课程设计》相关章节 独立完成设计 独立调测、撰写设计报告
5
1.课程概况简介
课程纪律
缺少实验达三分之一以上无成绩，必须重修。 设计报告必须手写，不得用打印机打印。 预习报告和设计报告抄袭他人者，报告成绩按 0分论处 迟到、早退3次成绩降档 3 成绩评定 评分项目：预习报告、装配水平、调测水平、 完成指标、报告 成绩分档：优秀、良好、中等、及格、不及格 不及格必须重修，没有补考
• 将逻辑流程图转换为ASM图
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3.设计提示
• 根据ASM图设计控制器电路
– 选择状态寄存电路形式
• 建议用一态一D触发器的设计方案 • （采用74174其中有6个D触发器）
– 为状态寄存器分配进程状态 – 根据ASM图中各个状态框之间的判断条件，设 计次态激励电路 – 根据ASM图的输出信号和条件输出信号设计输 出电路
到达第3层状态 ③ 由3层到1层运行态 ⑩ 到达第2层状态 ④ ① ⑤ 到达第1层状态 ②
⑦
⑥ ⑨
由1层到3层运行态
⑧
电梯运行状态示意图
22
3.设计提示
3.5.2 分析各个运行状态下输出信号，做出输出信号表
XX状态下输出信号表 当前状态名称 输出信号名 相关电路
输出信号1 = 逻辑表达式
…… ………
6
2. 课题技术指标
2.1 设计课题名称 电梯控制电路 2.2 技术指标 P190 课题二十九 元器件范围： XC94108PC EDA实验箱
7
3.设计提示
3.1 技术指标解释
3.1.1 系统结构解释
电梯行进楼 层指示灯
CLED3
楼层指示I数码管
③
第三层下行 请求指示灯
XLED3
三层
电梯开门指示 灯 车厢上、下行 指示灯 车厢楼层 指示
10
3.设计提示
3.3 本课题系统方案自顶向下分析思路
3.3.1 画出顶层系统方框图
所有向 外部发 送的输 出信号
所有的 外部输 入信号
电梯控 制系统
系统本身信号 图2 电梯控制系统顶层系统方框图
分析出系统所有的输入信号、输出信号和系统信号。
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3.设计提示
3.3.2 根据数字系统模型划分输入、控制器、 数据处理器和输出电路
3.设计提示
3.4.1 数字系统模型
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3.设计提示
3.4.2 控制器模型
Biblioteka Baidu
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3.设计提示
3.4.2.1透彻理解控制电路模型的物理含义
– 状态寄存器——同步时序电路
• 用状态寄存器的状态值记录当前系统运行的进程， 由同步时序电路构成,设计工作为状态分配
– 次态激励电路——组合电路
• 以当前的进程状态和输入信号作为转换为下一个进 程的判断条件（次态激励条件），由组合电路构成， 应注意的是，当前状态也是次态激励的一个条件
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3.设计提示
3.5.3 分析转至各个状态时所需的激励信号，做出激励信号表
XX状态的次态激励表
当前状态名称 次态名称 次态激励信号名
D触发器(状态寄存器）逻辑方程表达式
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3.设计提示
3.5.4 分析各个状态下数据处理器（受控器）工作要 求，做出处理器操作表
XX状态下处理器操作表
处理器信号名 逻辑操作说明
CLED2
第三层下行 请求开关
XK3
②
第二层上、 下行请求指 示灯
SLED2 XLED2
二层
楼层选择开关 及指示灯 总电源开关及 指示灯
YK3 YK2 YK1
SK2
XK2
③ ② ①
CLED1
①
第二层上、 下行请求开 关 第一层上行 请求指示灯
电梯车厢
SLED1
ZK1
电梯车厢
一层
三层电梯结构示意图
SK1
电子电路课程设计
电梯控制电路设计
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1. 课程概况简介 2.课题技术指标 3.设计提示 4.预习要求
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1.课程概况简介
• • • • 课程名称 课程性质 教 材 教学目的 电子电路课程设计 32学时，两周） 必修 （2学分） 《电子电路课程设计》张豫滇编
提高模拟电路、数字电路理论和实验的综合能力 掌握综合型、系统型电子电路的设计、装配和调测方法 掌握电子元器件资料和电路资料的检索方法 提高设计报告的撰写能力 全面培养学生科技工作素质。
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1.课程概况简介 教学进程
设计要求和提示（在实验室教师授课，半天） 查阅资料、设计电路（同学独立完成，1天半） 讲述装配方法和调测要求（2学时） 调测（第一周星期四至第二周星期三） 验收（第二周星期三至第二周星期四） 撰写报告（第二周星期五）、讲评、收尾
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1.课程概况简介
教学方法
教法
在实验室集中，分3次讲解：
第一层上行 请求开关 8
3.设计提示
3.1.2 电梯运行规则解释（P191) • 开机启动状态 • 电梯运行状态 • 关机状态 3.1.3 显示要求解释
3.1.4 运行时间要求解释
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3.设计提示
3.2 系统方案设计提示 3.2.1 设计策略 （参见教材1.2小节）
自下而上，先局部后整体 （试凑法） 自顶向下，由粗到细，逐步细化（系统法） 围绕核心器件设计 多种方法的综合运用 本课题任务必须采用自顶向下的系统设计方法，画出逻辑流程 图，转为ASM图（算法状态机）。
输入电路 控制电路 数据处理电路 输出信号电路 系统时钟电路
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3.设计提示
3.3.3 系统设计难点
必须对数字系统的模型由正确完整的理解 必须具备运用数字系统设计方法进行整体方案设 计的实战水平 合理划分出输入电路、控制电路、数据处理电路、 输出电路
合理选择控制电路的状态个数
合理规划数据处理电路与控制电路的关系
25
4.预习要求
4.1 认真阅读教材
要求认真阅读《电子电路课程设计》第一、二、三章 复习数字系统设计有关理论
4.2 查阅资料
查找设计提示中要求的各种参考资料并认真学习
4.3 设计系统方框图和逻辑流程图
• • • • 按照画出逻辑流程图和ASM图 绘制在规定的坐标纸上，必须用铅笔绘制 发现雷同电路将影响成绩 逻辑流程图作为预习报告成绩
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4.预习要求
4.4 系统设计建议
4.4.1 控制器系统状态采用图9-3所示的5个状态。 4.4.2 系统时钟采用0.5秒 4.4.3 实验箱上已经将所有的输入信号同步化，故 设计电路时可以不考虑输入信号的同步化问题 4.4.4 控制器中状态寄存器采用一态1D触发器方式， 以保证电路结构清晰，便于调整。
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3.设计提示
• 设计数据处理器电路
– 根据控制器所需的输入信号设计数据处理电路 – 根据控制器输出信号对数据处理的控制关系设 计数据处理器电路
• 小型数字系统设计举例
• 《电工电子实验技术》（下册）例8-4 （P136）
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3.设计提示
3.5 电梯控制电路控制器设计提示
3.5.1 分析确定运行状态数量
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3.设计提示
3.4 数字系统设计方法复习
参阅《电工电子实验技术》（下册）P121 “第三 节 数字系统设计”
理解图8-10数字系统模型的物理意义 理解图8-12 控制器模型的物理意义 系统设计最具创造性的工作是系统划分，即如何划分控制电 路及其他电路（输入、输出、数据处理等） 根据系统划分设计系统方框图 分析数据处理流程 画出控制器的逻辑流程图 将逻辑流程图转换为ASM图 根据ASM图设计控制器电路 设计输入、输出、数据处理等电路
– 输出电路——组合电路
• 以当前的进程状态和某些输入信号为条件，译码后 输出控制信号，由组合电路构成
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3.设计提示
3.4.2.2 数字系统设计的任务
• 将实践中的需求抽象为逻辑需求关系
– 这是系统设计中最难的一环，目前没有规范的 方法，只能靠反复修改来达到要求 – 画出系统方框图
• 将总体的逻辑需求划分为控制逻辑和数据处 理逻辑两大部分
– 两类电路的划分结果不是唯一的，应以控制电 路尽量简单为划分前提 – 划分结果不同逻辑流程图画出逻辑流程图
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3.设计提示
• 根据总的逻辑需求明确控制电路和数据处理 电路相互之间的信号及关系
– 分析控制器有哪些输入和输出信号 – 分析数据处理器有哪些输入和输出信号 – 分析所有信号的因果关系和处理流程 – 做出逻辑流程图
电路设计提示 装配要求、调测方法 实验报告撰写要求
辅导实验、最后逐一验收
学习方法
认真自学《电子电路课程设计》相关章节 独立完成设计 独立调测、撰写设计报告
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1.课程概况简介
课程纪律
缺少实验达三分之一以上无成绩，必须重修。 设计报告必须手写，不得用打印机打印。 预习报告和设计报告抄袭他人者，报告成绩按 0分论处 迟到、早退3次成绩降档 3 成绩评定 评分项目：预习报告、装配水平、调测水平、 完成指标、报告 成绩分档：优秀、良好、中等、及格、不及格 不及格必须重修，没有补考
• 将逻辑流程图转换为ASM图
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3.设计提示
• 根据ASM图设计控制器电路
– 选择状态寄存电路形式
• 建议用一态一D触发器的设计方案 • （采用74174其中有6个D触发器）
– 为状态寄存器分配进程状态 – 根据ASM图中各个状态框之间的判断条件，设 计次态激励电路 – 根据ASM图的输出信号和条件输出信号设计输 出电路
到达第3层状态 ③ 由3层到1层运行态 ⑩ 到达第2层状态 ④ ① ⑤ 到达第1层状态 ②
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⑥ ⑨
由1层到3层运行态
⑧
电梯运行状态示意图
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3.设计提示
3.5.2 分析各个运行状态下输出信号，做出输出信号表
XX状态下输出信号表 当前状态名称 输出信号名 相关电路
输出信号1 = 逻辑表达式
…… ………
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2. 课题技术指标
2.1 设计课题名称 电梯控制电路 2.2 技术指标 P190 课题二十九 元器件范围： XC94108PC EDA实验箱
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3.设计提示
3.1 技术指标解释
3.1.1 系统结构解释
电梯行进楼 层指示灯
CLED3
楼层指示I数码管
③
第三层下行 请求指示灯
XLED3
三层
电梯开门指示 灯 车厢上、下行 指示灯 车厢楼层 指示
10
3.设计提示
3.3 本课题系统方案自顶向下分析思路
3.3.1 画出顶层系统方框图
所有向 外部发 送的输 出信号
所有的 外部输 入信号
电梯控 制系统
系统本身信号 图2 电梯控制系统顶层系统方框图
分析出系统所有的输入信号、输出信号和系统信号。
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3.设计提示
3.3.2 根据数字系统模型划分输入、控制器、 数据处理器和输出电路