16) Основные законы и правила алгебры логики

Для большинства систем работающих от блоков микропроцессорного управления, необходимо учитывать последовательности срабатывания механизмов и устройств, а также соотв. Технологических параметров, которые контролируются посредством сигналов поступающих с датчиков. Если параметр соотв. Заданным значениям, значит его состояние истинное, что соответствует лог. 1.

В зависимости от кол- ва контролируемых пар- ров составляются логические выражения и таблицы истинности, которые имеют возможность управлять системой в целом. Эти выражения необходимо по возможности упрощать, что отражается на минимизации устройств которые её реализуют. Минимизация осуществляется используя алгебру логики и карт Карно:

a+b=b+a; a∙b=b∙a;-переменный з-н

a(b+c)=ab+ac; - сочетательный з-н

= + ; = ; теорема де Моргана

Основные соотношения

a∙1=1; a∙0=0; a+1=1; a+0=a; =a; a+a=a; a+ b=a+b; +ab= +b;

Минимизация при помощи карт Карно

Карты Карно классифицируются в зависимости от кол-ва входных переменных: 2, 3, 4 и более.

1. составляется таблица истинности в зависимости от сигналов с датчиков устройств, и записывается выражение.

y=

Полученное выражение минимизируется с помощью карт Карно. На карте Карно проставляются единицы соотв. Выражениями связанные логические или.

x1→a; x2→b; x3→c; x4→d;

В зависимости от предьявл. условий, определённые сочетания входов соотв. логическим единицам.

2. по таблице истинности составляем логическое выражение в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ) . рядом расположеные единицы объединяем в контуры по 2,4 или 8 штук. Контуры соед. вдоль расположен. строк и столбцов:

(

Единицы котор. не объединились в контуры представляющие собой выражения, сохранившиеся в исходном состоянии. Единицы проставляемые на карте Карно объединяются в контуры, при сворачивании карты в цилиндр относительно горизонтальной или вертикальной оси.

По лог. выражению ДНФ составляется схема из эл-тов входящих в состав интегральных микросхем, реализующих лог. функции инверсии и,или.

20)Дешифраторы

Дешифратор- логическое устройство, выполняющее преобразование двоичный n-разрядный код в унитарный 2 ⁿ код. Осуществляет обратный перевод двоичных чисел. Бывают полные (n-входов, 2 ⁿ –выходов) и неполные(выходов меньше).Для расширения числа входов и выходов используют каскадное включение.

22)Шифраторы.

Кодовый преобразователь, который имеет N-входов и логор 2N- выходов. При подачи только 1 из сигналов на входе появляется двоичный код, соответств номеру входа. Шифратор предназначен для преобразования десятичных чисел от 0 до 9 в двоичный код. Такой шифратор имеет 10 входов и 4 выхода. Неполный шифратор использует не весь набор двоичн слов(часть входов) отсутствует. Все шифраторы работают, как схема с приоритетом(старший вход принял сигнал, сигналы на младших входах не воспринем)

21) Выпрямители с умножением напряжения.

Умножители напряжения делятся на две группы:

-параллельного исполнения и последовательного

На их выходе получают напряжение в 2,4, n раз относительно входного напряжения. Они потребляют мощность от 0,001 до 0,01 мА и время их срабатывания от 50 до 0,1 нсек. Используется умножители напряжения кот. Могут иметь выходное напряжение до 2000В. В схемах они используются вместо трансформаторов и обладают по сравнению с ними ряда преимуществ.

Схема параллельного удвоителя напряжения

В течении первой полуволны синусоидального напряжения ток проходит через диод VD1 заряжает один из конденсаторов. Конденсаторы соед. Таким образом что они параллельно нагрузке по последовательно соед. Относительно выводов схемы и при их разрядке на нагрузке создается удвоенная амплитуда напряжения. Для нормальной работы умножителя необходимо чтобы время разряда была значительно больше периода переменного тока.

Схема последовательного удвоителя напряжения

Они получили наиб. широкое распространение т.к. имеют более стабильное напряжение на выходе и не зависит от дрейфа входных параметров. Во время 1-ой полуволны ток проходит через VD1 и заряжает конденсатор C1 до амплитудного значения. Во время 2-ой ток проходит через диод VD2 и заряжает конденсатор C2. Одновременно с этм происходит разряд емкости C1 что создает удвоенное напряжение на выводах схемы.

В интегральных микросхемах используются умножители в 4 и 8 раз. Они как правило выполняются на базе последоват. умножителей.

Учетверитесь интегральной микросхемы 299сх.