Электротехника и электроника

Рис. 5.33. Блок-схема цифрового компаратора

Тесты по теме «Комбинационные устройства»

1.Можно ли считать триггер комбинационным устройством? Укажите правильный ответ.

1) да; 2) нет; 3) да, если триггер асинхронный.

2.Сколько входов и выходов у дешифратора для преобразования четырехразрядного двоичного кода в 16-ричный (шестнадцатиричная система счисления содержит 16 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F). Укажите правильный ответ.

1) четыре входа и 16 выходов;

2) 16 входов и 4 выхода;

3) 16 входов и 16 выходов;

4) 4 входа и 4 выхода.

3.Изобразить функциональную схему и написать логическую функцию мультиплексора на 5 входов.

4.На рисунке изображена функциональная схема демультиплексора (K-вход, А, B, C, D-выходы. 00, 01, 10, 11 – коды адресов выходов).

221

5.8. АРИФМЕТИЧЕСКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (АЛУ)

(всего16 логическихопераций).

0 арифметическая, S – код операции. M – признак операции

1 логическая.

На рис. 5.34 представлено условное обозначение АЛУ на блок-схемах.

Особенности АЛУ:

1.Невозможность проведения операций умножения и деления.

2.Невозможность проведения операций над тремя и более операндами.

5.9. МИКРОПРОЦЕССОР

Предназначен для проведения математических и логических операций над операндами в соответствии с заданной программой. Блок-схема микропроцессора (рис. 5.35) включает:

РОН – регистры общего назначения (сверхоперативная память);

223

УУ – устройство управления для выдачи сигналов управления по заданной программе;

БРА, БРВ – буферные регистры для кратковременного хранения операндов.

Один из регистров РОНа – аккумулятор. Предназначен для кратковременного хранения результатов операций.

Рис. 5.35. Блок-схема миктропроцессора

Рассмотрим работу микропроцессора при сложении трех кодов: А + В + С.

1.A → БРА. Пересылка кода А в БРА.

2.B → БРВ. Пересылка кода В в БРВ.

3.A + B. Сложение кодов А и В.

4.A + B → аккумулятор р. Засылка суммы в аккумулятор.

5.Аккумулятор р→ БРА. Пересылка содержимого аккумулятора в БРА.

6.C → БРВ. Пересылка кода С в БРВ.

7. БРА + БРВ ((А+ В) + С). Суммирование.

8. Запись в аккумулятор. Результат пересылается в аккумулятор.

224

5.10. МИКРОЭВМ

МикроЭВМ, кроме микропроцессора, содержит память и устройства ввода-вывода. Если с помощью микроЭВМ необходимо управлять технологическим процессом, то система должна комплектоваться датчиками, АЦП, ЦАП и исполнительными механизмами. Такая система называется микропроцессорной системой.

Упрощенная блок-схема микроЭВМ представлена на рис. 5.36, где:

УВвод – устройство ввода для ввода информации в ЭВМ: клавиатура, дискета, сканер, стример, CD-ROM и т.п.;

Порт ввода – для подключения устройства ввода и кратковременного хранения информации;

ГТИ – генератор тактовых импульсов. Вырабатывает систему синхронизирующих сигналов;

МП – микропроцессор; Память – запоминающее устройство, предназначено для

хранения информации; ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (информа-

ция может обновляться); ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (записыва-

ется один раз); Порт вывода – предназначен для подключения устройства

вывода и кратковременного хранения информации; Увыв – устройство вывода: монитор, принтер, дискета,

плоттер, и т.д.

Рис. 5.36. Упрощенная блок-схема микроЭВМ

225

5.11. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНТРОЛЛЕРАХ

Под контроллерами (микроконтроллерами) в настоящее время понимают комплекс вычислительных средств, предназначенных для автоматизации конкретных процессов (объектов). Контроллеры выпускаются сериями, состоящими из модулей, выполняющих различные функции. Как правило, в серии присутствуют все модули необходимые для автоматизации заданного объекта. Контроллеры располагаются, как правило, в непосредственной близости от автоматизируемого объекта и имеют связь с центральным компьютером. Приведем примерный перечень микропроцессорных модулей с указанием их функционального назначения.

♦Модуль питания. Осуществляет питание всех модулей, входящих в систему.

♦Модули сбора данных и управления (модули ввода-

вывода):

– модули цифрового ввода осуществляют ввод информации с объекта, имеющего два состояния («0» и «1»);

– модули аналогового ввода вводят информацию о непрерывно изменяющемся процессе. Внутри модуля вмонтирован АЦП, преобразующий непрерывный сигнал в код;

– модули цифрового вывода;

– модули аналогового вывода (внутри содержат ЦАП).

♦Модуль программируемого контроллера (содержит процессор, память иоперационнуюсистему.

♦Модуль – преобразователь интерфейса. Необходим для связи системы с центральным компьютером, так как способ кодировки данных внутри микропроцессорной системы отличается от способа кодировки в компьютере.

♦Пульт оператора предназначен для визуального контроля за процессом и ввода изменённых парометров в систему.

226

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Общая электротехника. – Минск: Высшая школа, 2007. – 543 с.

2.Электротехника / под ред. проф. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 2010. – 480 с.

3.Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 539 с.

4.Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320 с.

5.Основы промышленной электроники / под ред. проф. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1986. – 335 с.

6.Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.

227