- •Тема 3 мікропроцесорні засоби автоматизації
- •3.1.1 Поняття логічного елементу
- •3.1.2 Логічні операції та елементи, що їх реалізують
- •Основні логічні елементи
- •3.1.3 Елементи послідовної логіки
- •Структурний аналіз релейно-контактних схем
- •3.2 Класифікація мікропроцесорів
- •3.3 Основні характеристики мп
- •3.5 Будова та принципи функціонування універсальних мікропроцесорів
- •Структура типової мікропроцесорної системи керування тп
Основні логічні елементи
Назва елемента |
Назва функції та її рівняння |
Таблиця істинності |
Позначення на схемах |
Буфер (повторювач)
|
Повторення
|
Х У 0 0 1 1 |
|
НЕ (Інвертор)
|
Інверсія
|
Х У 1 0 0 1 |
|
АБО (диз’юнктор) |
Диз’юнкція
|
Х1 Х2 У 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 |
|
І (кон’юнктор) |
Кон’юнкція
|
Х1 Х2 У 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 |
|
АБО-НЕ (стрілка Пірса)
|
Інверсія диз’юнкції
|
Х1 Х2 У 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 |
|
І-НЕ (штрих Шеффера) |
Інверсія кон’юнкції
|
Х1 Х2 У 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 |
|
Вимикаюче АБО |
Нерівнозначність
|
Х1 Х2 У 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 |
|
3.1.3 Елементи послідовної логіки
Ці елементи відрізняються тим, що стан їх виходу залежить від поданих сигналів не тільки в даний момент часу, але й від сигналів, які подані у попередній момент часу. Тобто такі елементи мають властивості запам'ятовування попереднього стану. Також їх називають тактирувальними елементами. Ці елементи будуються на найпростіших логічних елементах „АБО”, „І ”, „НЕ” та їх похідних. До числа найбільш поширених тактирувальних елементів відносять тригери.
Тригер –
логічний елемент з двома стійкими
станами на виході, який використовується
для запису і збереження інформації.
Тригери мають два виходи (прямий – Q
та інверсний –
),
число входів залежить від виду тригера
і може бути різним.
Тригери поділяються на асинхронні і синхронізуючі. В асинхронних стан виходу може змінюватись в будь-який момент часу при зміні вхідного сигналу. В синхронізуючих стан вихідного сигналу змінюється тільки після потрапляння його на спеціальний синхровхід дозволяючого імпульсу, що має назву синхроімпульсу. Загальною для позначення тригерів на електричних схемах є літера Т. Наприклад, синхронізуючий D-тригер позначається:
D
T
Q
С
Недоліком тригера є те, що він може зберігати лише два стани – “0” або “1”. Операційний елемент, який використовується для запису і зберігання двійкових чисел, називається регістром. Він складається із ряду паралельно з’єднаних тригерів. Число тригерів в будь-якому регістрі відповідає розрядності двійкових чисел, що записуються.
В регістрі на D–тригерах код числа, що запам’ятовується, подається на D–входи і записується з подачею дозволяючого синхроімпульсу на об’єднаний С– вхід.
На електричних схемах всі регістри позначаються літерами RG. Наприклад для 4-х розрядного числа спрощене зображення регістру на D-тригерах буде мати вигляд:
С RG Q1
D1 Q2
D2 Q3
D3 Q4
D4
Регістри використовують у мікросхемах пам’яті.
Для рахування лічильних імпульсів, які надходять на його вхід, призначений операційний елемент, котрий має назву лічильника. Він складається із декількох послідовно з’єднаних тригерів і використовується для підрахунку імпульсів, що надходять. Лічильники працюють у двійковій системі числення.
Розрядність лічильника відповідає кількості тригерів, які в нього входять, Крім того, ця кількість визначається коефіцієнтом рахування, тобто максимальним числом, до якого повинен рахувати даний електронний лічильник. Якщо ж число рахувальних імпульсів, які надходять на лічильник, буде перевищувати коефіцієнт рахування, то при досягненні максимального числа лічильник обнулиться і почне рахувати з початку. На електричних схемах всі лічильники позначаються літерами СТ. Наприклад , для 4-х розрядного числа спрощене зображення лічильника буде мати вигляд:
