3.1 Технічне завдання на проектування пристрою перетворення кодів

Пристрій перетворення кодів повинен вирішувати наступні основні завдання:

1. приймати сигнали стану датчиків типу «спрацював/не спрацював», що будуть надходити по 8 окремих каналах (тобто приймати на вході 8 бітів даних, кожен із яких може набувати значення 0 або 1);

2. здійснювати перетворення тих комбінацій вхідних бітів, які відповідають ПК₁-ПК₄ у табл. 1.4 вхідних даних, у наступні вихідні набори даних:

• для ПК1 – (100);

• для ПК2 – (110);

• для ПК3 – (101);

• для ПК4 – (111).

У даному випадку:

– одиничне значення старшого біту є сигналом для активізації мікроконтролера (зчитування мікроконтролером вхідного набору даних з метою подальшої його обробки);

– перші два молодших біти відповідають номеру ПК (ПК1–00; ПК2–01; ПК3–10; ПК4–11) та є неактивними (їх зарезервовано з метою подальшого розвитку пристрою перетворення кодів під час дипломного проектування спеціаліста).

Першим етапом проектування пристрою перетворення кодів є отримання логічних перемикальних функцій даного пристрою та їх мінімізація. Згідно з даними стовпчика 3 табл. 1.1, мінімізацію логічних перемикальних фунцій потрібно здійснювати згідно з методом Квайна, сутність якого буде викладено нижче, в пункті 2.2.

Логічна перемикальна функція F₃ є основною, активною та повинна реалізовувати наступні вимоги:

• приймати в якості аргументів вихідний набір із 8 бітів даних;

• видавати значення "одиниця" виключно на тих восьмибітових вхідних наборах даних, які представлено в табл. 1.4.

Логічні перемикальні функції F₁, F₂ є додатковими, неактивними та повинні реалізовувати наступні вимоги:

• приймати в якості аргументів вихідний набір із 8 бітів даних;

• видавати значення "одиниця" виключно на тих восьмибітових вхідних наборах даних, які представлено в табл. 1.4, які відповідають ПК₃, ПК₄ (для функції F₁) і ПК₂, ПК₄ (для функції F₂).

Пристрій перетворення кодів, у сполученні з мікропроцесором, повинен функціонувати в описаний нижче спосіб.

У тому випадку, коли вхідний восьмибітовий набір даних не відповідає шаблонам даних, представленим у табл. 1.4, повинні виконуватися наступні дії: функція F₃ повинна приймати значення 0, відповідно до чого мікроконтролер не має зчитувати та обробляти дані.

У тому випадку, коли вхідний восьмибітовий набір даних відповідає шаблонам даних, представленим у табл. 1.4, функція F₃ повинна приймати значення 1, відповідно до чого мікроконтролер має (за допомогою закладеної до нього програми) виконувати наступні дії:

• зчитати вхідний набір даних;

• обчислити, спираючись на наявність восьмибітового вхідного набору даних, двобітовий номер відповідного ПК;

• додати два біти номеру ПК до вхідного набору даних;

• переслати отриманий десятибітовий набір даних крізь USB-порт на віддалений ПК.

У цілому перетворювач кодів буде виконувати функцію фільтрації вхідних восьмибітових наборів даних згідно з шаблонами даних, заданими в табл. 1.4, що дозволить розвантажити мікроконтролер пристрою сполучення від обробки великого обсягу непотрібних даних і таким чином оптимізувати роботу пристрою сполучення. Зазначеного ефекту буде досягнено за рахунок апаратної реалізації мінімізованої за методом Квайна логічної перемикальної функції, що приймає значення 1 виключно на тих вхідних восьмибітових наборах даних, які відповідають шаблонам даних, представленим у табл. 1.4.