1.3.2 Коммутаторы. Счетчик времени. Занятие 5.

Коммутаторы представляют собой систему горизонтальных и вертикальных проводников, в узлах которых имеется возможность соединить два пересекающихся провода с помощью перемычки, внутри которой встроен диод. С помощью перемычки устанавливается предназначенный для набора код.

К оммутатор ВРЕМЯ-ИНТЕРВАЛ

С помощью коммутатора программируется длительность каждого интервала (на вертикальных шинах ) и происходит сравнение текущего времени интервала с запрограммированным.

Со счетчика времени по горизонтальным шинам поступает код текущего времени в виде единиц или нулей. На вертикальной шине, соответствующей номеру интервала, с помощью перемычек набирается длительность интервала. На рис.набраны следующие длительности: 1 интервал—20ч 6с, 2 интервал—18с, 15 интервал—20ч 40мин 10с. Из примера видно, что для программирования достаточно сложить весовые коэффициенты шин, на которых установлены диоды. Диоды, установленные на вертикальной шине представляют собой диодную схему И. Если на входах шин, на которых установлены перемычки. единицы, ВКn=1. Если хотя бы на одном из входов ноль, ВКn=0. Другими словами, при совпадении кода со счетчика времени с кодом, набранным перемычками, на соответствующей шине устанавливается единица; в остальных случаях—ноль.

К оммутатор ИНТЕРВАЛ-КОМАНДА

С помощью этого коммутатора программируются те устройства, которые должны быть включенными в течение данного интервала. Вертикальные шины соответствуют номеру интервала, горизонтальные—номеру включаемого устройства (Кан1…Кан20). При программировании в каждом интервале перемычки устанавливаются на линии соответствующего устройства.

Когда устройство функционирует в каком-нибудь интервале, например, во втором, шина Инт2 находится в состоянии единица (остальные—в состоянии ноль). Единица через диоды подается на соответствующий канал для включения через блок А11 заданного устройства.

Счетчик времени.

Счетчик должен считать секунды—до 59 с, минуты—до 59 мин, часы—до 39ч. На вход счетчика поступает частота f=1Гц. Исходя из вышеизложенного, счетчик должен иметь следующую структуру. Первый десятичный разряд—счетчик единиц секунд (счет от 0 до9—двоично-десятичный счетчик); второй десятичный разряд—счетчик десятков секунд (счет от 0 до 5 --двоично-десятичный счетчик с ограничением счета до 5). После отсчета 59с оба разряда устанавливаются в состояние 0, но в следующий разряд поступает единица переноса, соответствующая 1мин. Следующие два разряда (третий и четвертый) аналогичны первым двум и служат для счета минут—от 0 до 59. Разряд переноса соответствует 1ч. Пятый десятичный разряд—двоично-десятичный счетчик до 9 (единицы часов), шестой разряд (десятки часов—3)-- двоичный счетчик. В соответствии со сказанным, ниже изображена структурная схема счетчика. Числа обозначают максимальное число, возможное при счете.

Вывод: счетчик времени должен быть двоично-десятичным, но с ограничением счета в отдельных разрядах.

1.3.3 Ячейка регистра (яр) на основе сдвигового регистра. Занятие 6.

Как было сказано, ЯР служит для: 1) хранения номера текущего интервала; 2) выдачи на коммутатор А10 номера текущего интервала по индивидуальной шине (унитарный код); 3) сравнения этого номера с номером шины (ВК1…ВК15), на которой произошло сравнение времени, и выработка сообщения "Конец интервала", если это сравнение произошло.

Решение такой задачи представляет собой довольно интересное техническое устройство. Варианты могут быть различными с применением самых разнообразных технических средств. Рассмотрено два варианта с одинаково красивыми схемами: а) на основе сдвигового регистра; б) на основе двоичного счетчика и мультиплексора.

В основе первого варианта лежит 15-разрядный сдвиговый регистр, каждый разряд которого соответствует номеру текущего интервала. В начале работы все триггеры регистра устанавливаются в состояние 0 (команда "Сброс"). Для установки первого интервала используется команда " Сдвиг". По этой команде, которая подается после команды "Сброс", первый разряд устанавливается в состояние "1", остальные остаются в состоянии "0".

По команде "Сдвиг"единица переходит в следующий разряд, что соответствует установке следующего интервала. Выходы триггеров (номера интервалов—Инт1…Инт15) подаются на коммутатор А10 ИНТЕРВАЛ-КОМАНДА. Каждый из этих выходов подается на схему 2И, вторым входом которой является соответствующая шина ВК1...ВК15 с коммутатора ВРЕМЯ-ИНТЕРВАЛ. Единицы на обоих входах одного номера (время интервала истекло) выдается как сообщение "Конец интервала".