数字逻辑总结

十进制加1计数器

设计目的

通过学习用集成触发器构成计数器的方法和中规模集成计数器的使用及其功能测试方法。计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。

设计原理

计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。现在直接可以通过中规模集成计数器实现各种计数功能，例如实现数据的加减、可逆计算等。

将四个D触发器连接成T触发器，再由低位触发器的Q’端与高一位的CP端相连，所构成的为四位二进制加法计数器。若将低位触发器的Q端与高一位的CP端相连，即构成了一位四位二进制减法计数器。其加法器的连接图如下：

图-1

设计内容

用T触发器作为存储元件，设计一个采用8421码的十进制加1计数器。  设计方案

一、 根据题意，设状态变量用y3y2y1y0表示，可直接作出二进制状态图如图-1所示，相应状态表如下表-1所示。

图-2

二、根据二进制状态表和T触发器激励表，可求出激励函数最简表达式为

三、根据激励函数最简表达式,可画出逻辑电路图如图-3所示。

图-3

四、根据图-3的电路图，选择四只T触发器、四只与门、一只或门、若干导线。即可以获得采用8421码的十进制加一计数器。

第二篇：空冷逻辑总结

空冷逻辑总结

一．各按钮说明

1．READY：投入该按钮，发指令去开所有抽真空阀，凝结水回水阀，进汽碟阀，停所有运行空冷风机

2．SEQ START：空冷顺控启动按钮，投入后，脉冲5s，将所有抽真空阀，凝结水回水阀，进汽碟阀，空冷风机投入自动

3．BP SETPIONT：背压设定，范围0—90kpa

4．FREQ BIAS：频率偏置设定，此设定只对第5，6，7，8列风机起作用，列如设入正偏置，则自动加该四列风机的频率；如果设入负偏置则自动减该四列风机的频率

5．FREEZE PROT：冬季防冻保护启动显示灯。当环境温度持续低于-3°C持续五分钟时，启动防冻保护。当环境温度持续高于+3°C持续五分钟时，防冻保护关闭（是不是轮流防冻保护）

6．PROT DOWN：防冻保护启动时保护减风机频率计时，当风机的转速低于30.5HZ时，开始减风机频率15HZ，时间为3.75分钟脉冲（只对逆流风机有效），然后恢复到防冻保护前的状态

7．PROT STOP：防冻保护启动时保护停风机计时，当风机转速低于30.5HZ时，直接停风机（只对逆流风机有效）时间为3.75分钟脉冲，然后恢复到防冻保护前的状态

二．各按钮投入步骤

第一步：投入READY

第二步：投入SEQ START

第三步：投入抽真空子组

或者：

第一步：投入SEQ START

第二步：投入抽真空子组

说明：投入抽真空子组以后该子组第一步会发指令去自动投上READY，但是建议先手投READY，以便在确认阀门全开的情况下再抽真空，如有阀门出现故障，也有处理的时间;另外,在步序控制运行期间切忌投入READY,投入以后所有运行风机将停止

三．抽真空子组逻辑说明

第一步：开抽真空旁路门、启动真空泵（3台同时启动）、发1s脉冲去投入READY 第二步：当背压抽至小于15KPa时，发指令去关抽真空旁路、停抽真空泵（该泵必须不在SEL3）

第三步：发指令去切除READY

第四步：上升延时3s去退出子组

如果一开始背压就小于15aKP则直接进行第二步

四．背压设定的自动增减

1． 投入SEQ START, 防冻保护灯亮，当凝结水温度低于25℃（16取8）时，背压设定值自动增加3KPa，若30分钟后仍然低则再增加3KPa

五．风机启动及阀门开启步序说明

1． 阀门步序

00步：由READY发指令开启所有阀门抽真空

0步：所有阀门关闭

1步：所有阀门关闭

2步：第4列所有阀门开启

3步：第6列所有阀门开启

4步：第3列所有阀门开启

5步：第7列所有阀门开启

6步：第2列所有阀门开启

7步：第8列所有阀门开启

8步：第1列所有阀门开启

至第8步所有阀门都开启完毕，并在8步至14步始终保持开启状态

2． 风机步序

00步：由READY发指令停止所有风机

0步：所有风机均停止

1步：第5列的3、7风机启动

2步：第4列的3、7风机启动

3步：第6列的3、7风机启动

4步：第3列的3、7风机启动

5步：第7列的3、7风机启动

6步：第2列的3、7风机启动

7步：第8列的3、7风机启动

8步：第1列的3、7风机启动

到第8步的时候所有列的3、7风机均在运行

9步：所有列的2风机启动

10步：所有列的6风机启动

11步：所有列的4风机启动

12步：所有列的8风机启动

13步：所有列的1风机启动

14步：所有列的5风机启动

说明：冬季工况时步序均从第00步开始，此时所有阀门都是开启的，以便抽真空，而抽真空结束以后会自动关闭所有阀门，见阀门步序第0、1步；夏季工况时步序均从第8步开始 从步序可以看出列的投入顺序为：5、4、6、3、7、2、8、1，排的投入顺序为：（3、7为同时投入）、2、6、4、8、1、

3． 风机频率说明

A． 调频方式

（BACK PRESSURE－STEP CONTROL）×0.5作为PID的输入，经过PID的运算以后输出频率。有以下几中情况：

a． 当PID计算出的频率小于15HZ时，实际输出输出为15HZ（最低15HZ）

b． 当PID计算出的频率大于15HZ时，实际输出就为PID的计算输出

c． 当步序控制不在14步且不在14A步时，PID的实际输出最大值限制为30HZ

d． 当步序控制在14步时，PID的实际输出最大限制为50HZ

e． 当步序控制在14A步时，PID的实际输出最大限制为60HZ

B．附加说明：

a.14A步是指步序控制在14步且3个环境温度点均大于20℃，也就是说当步序控制在14步且环境温度大于20℃的时候风机允许超频至60HZ

b.实际背压的计算为:｛A列3个真空取均加上87.5+ B列3个真空取均加上87.5｝÷2=实际背压

4．步序计数器说明

在空冷逻辑中有一步序计数器，该步序计数器包括以下内容：

a． 向增方向的跳步指令

b． 向减方向的跳步指令

c． 最小步序（为第8步）

d． 步序复位条件

e． 步序置0条件

正常情况下该计数器的初始输出为第8步，也就是在抽真空结束以后步序从第8步开始启动，但是当处于冬季工况的时候，会发一信号经一转换器将8置0，也就是冬季工况的时候抽真空完成以后步序是从第0步开始的，具体见DCS逻辑

5．防冻保护逻辑

防冻保护的启动条件为3个环境温度均小于-3℃，视风机的频率分为以下两种情况： a．保护停逻辑

保护停的允许条件（满足以下所有条件）：

（a）风机频率小于30.5HZ

（b）防冻保护信号来

（c）空冷在自动位置

（d）防冻保护闭锁信号F BLOCK经60min脉冲后取非为真

（e）无保护减闭锁信号

风机的频率与30.5ＨＺ比较，如果小于此值延时１Ｓ，发５min脉冲去停风机，且在脉冲结束后闭锁保护停指令，发１s脉冲的防冻保护闭锁信号

b．保护减逻辑

保护减的允许条件（满足以下所有条件）：

（a）风机频率大于30.5HZ

（b）防冻保护信号来

（c）空冷在自动位置

（d）防冻保护闭锁信号F BLOCK经60min脉冲后取非为真

（e）无保护停闭锁信号

风机的频率与30.5ＨＺ比较，如果大于此值延时１s，发５min脉冲去减风机的频率，数值为15HZ,且在5min脉冲结束后闭锁保护减指令,发1s脉冲的防冻保护闭锁信号

说明：1.保护减和保护停是相互闭锁的，即当存在保护减的时候，保护停是被闭锁的，反之亦然

2.保护停或者保护减的持续时间只有5min(5min的脉冲)

3.防冻保护只是改变风机的频率并不干预整个空冷的步序,所以防冻保护结束以后，恢复到防冻保护启动前的状态

4.防冻保护只针对逆流风机

5.由于在5min脉冲结束后,会发1s脉冲闭锁防冻保护的信号,而该信号又发60min脉冲取非作为保护减和保护停动作的条件之一,所以保护减或者保护停两次动作的时间间隔至少为60min

6.具体逻辑见DCS

6．跳步逻辑说明

a．1.4SP

1.4SP跳步的允许条件（满足以下所有条件）

（a）实际背压大于1.4SP

（b）上一跳步指令所发的2min脉冲取非为真，即距离上一跳步指令的触发已经有2min的时间

实际背压与设定背压的1.4倍进行比较,当实际背压大时,经一个5s下降延时作为与门的输入IN2,与门的输入IN3为常置TRUE,与门的输入IN1为与门的输出经3s上升延时再发2min脉冲再取非,与门的输出还有一路直接去了步序计数器的加步序指令,以达到向加方向跳步的目的,但是两个跳步之间会有2min的延时(因为与门的输入IN1为与门的输出经3s上升延时再发2min脉冲再取非)也就是说当发生一个跳步以后,而实际背压还大于1.4SP的时候还需要继续跳步,但是从上一跳步到下一跳步不会马上进行,中间会有2min的延时.

b．1.1SP

1.1SP跳步的允许条件（满足以下所有条件）

（a）实际背压与1.1SP的差值的积分面积大于1000

（b）上一跳步指令所发的2min脉冲取非为真，即距离上一跳步指令的触发已经有2min的时间

实际背压大于1.1SP时,其差值作为积分器的输入,积分时间为1(单位暂时未查到),积分器的输出与1000比较,如果大于1000则经5s下降延时作为与门的输入IN2,后面与1.4SP的逻辑一样.也就是说当实际背压大于1.1SP的时候,对其差值进行积分,当积分面积大于1000的时候进行跳步,当发出跳步指令的时候积分器会在2min内处于跟踪状态,当实际背压与1.1SP的差值小于0的时候积分面清0,且积分器处于跟踪状态.与1.4SP类似两个跳步之间也会有2min的延时

c.0.9SP、0.6SP与1.1SP、1.4SP类似,跳步方向为减方向,具体见DCS逻辑

7．反转逻辑说明

反转功能块自动投入只对第5列的3、7风机有效，其他列3、7风机的反转功能块需手动投入

反转功能块自动投入的条件为：

a．3个环境温度均小于-10℃

b．空冷在自动位置

c．空冷步序在第0步

d．第5列任一凝结水回水温度小于5℃（2个）

以上4个条件相与，延时2s，延时2s，脉冲10s，则自动投入反转

反转的自动停止条件为：

a．第5列2个凝结水回水温度均大于30℃

b．空冷步序不在第0步

c．空冷不在自动位置

满足以上任一条件反转功能块自动切除

第三篇：数字逻辑总结

十进制加1计数器

设计目的

通过学习用集成触发器构成计数器的方法和中规模集成计数器的使用及其功能测试方法。计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。

设计原理

计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。现在直接可以通过中规模集成计数器实现各种计数功能，例如实现数据的加减、可逆计算等。

将四个D触发器连接成T触发器，再由低位触发器的Q’端与高一位的CP端相连，所构成的为四位二进制加法计数器。若将低位触发器的Q端与高一位的CP端相连，即构成了一位四位二进制减法计数器。其加法器的连接图如下：

图-1

设计内容

用T触发器作为存储元件，设计一个采用8421码的十进制加1计数器。  设计方案

一、 根据题意，设状态变量用y3y2y1y0表示，可直接作出二进制状态图如图-1所示，相应状态表如下表-1所示。

图-2

二、根据二进制状态表和T触发器激励表，可求出激励函数最简表达式为

三、根据激励函数最简表达式,可画出逻辑电路图如图-3所示。

图-3

四、根据图-3的电路图，选择四只T触发器、四只与门、一只或门、若干导线。即可以获得采用8421码的十进制加一计数器。