книги из ГПНТБ / Касаткин В.Н. Азбука кибернетики
.pdfФормула второго автомата такова:
у ч )ш ;^ с + д ]Ю 1 А в б
Попробуем упростить формулу автомата с вы
ходом У.
В данную формулу добавим два одинаковых сла гаемых АВС — ты помнишь, что в алгебре высказы ваний можно в сумму добавлять слагаемые (А-)-А == = А ). После этого формула примет вид:
^АВСГ+АВС+ЖВСГ+
+АВС+АВС+АВС
Итеперь проведем склеивание рядом стоящих сла гаемых. Вот что получится:
.Зг-АВ(С-К0+Д.С(О+В)+ +ВС(Л+А)«АВ>АС4-ВС
Сейчас можно переходить к составлению функ циональной схемы:
100
Интересно, что построенный автомат пригоден и для другой работы. Этот автомат может суммировать три двоичных одноразрядных числа. Проверь это утверждение, понимая под А, В и С значения сла гаемых — одноразрядных двоичных чисел (А может быть равно 1 или 0, также и остальные слагаемые).
Такой автомат называется с у м м а т о р о м — это один из важных в вычислительной технике узлов настоящих вычислительных машин.
Сумматор обязательно нужно изготовить — это необходимый шаг для каждого школьника, решивше го познакомиться с кибернетикой. Это нетрудно, го очень увлекательно.
1С1
РАССКАЗ КИВИ „О ГАДКОМ УТЕН К Е »
«Гадкий утенок» Алеши Кузнецова смышлен не менее, чем его однофамилец по сказке Андерсена.
«Утенок» Алеши чувствует препятствия и обхо дит их, реагирует на свет и умеет вырабатывать ус ловные рефлексы.
В Америке организована выставка лучших работ юных техников Советского Союза, и работа Алеши попала на эту выставку, как одна из самых тща тельно изготовленных и интересных моделей.
Копия |
«Гадкого |
утенка» демонстрируется на |
|
В Д Н Х - |
ЭТО не первая модель симферопольского |
||
школьника. Молодец Алеша — золотые руки! |
|||
Мне пришло на память мое недавнее посещение |
|||
лаборатории |
юных |
кибернетиков Малой |
академии |
в Симферополе. Две |
модели вспоминались |
мне — два |
|
играющих автомата. Я проиграл обоим. Обидно, но авторы Саша Веселов и Алеша Лебедев успокоили меня тем, что я не первый и, наверное, не последний.
«Побеждает чёт» — так называется автомат Але ши. На панели 13 ламп, каждый из играющих, че ловек или автомат, может за каждый свой ход зажи
гать не более 4 ламп. Побеждает тот, у кого |
в кон* |
це будет на счету четное число зажженных |
ламп.' |
Игра Саши — игра на 21 лампу — здесь также нужно друг за другом зажигать лампы. Победителем
считается тот из играющих, кто |
оставит сопернику |
||
для зажигания последнюю лампу. |
|
||
— Много ли нужно знать, чтобы научиться стро |
|||
ить |
такие автоматы? |
— спросил я. |
|
— |
Во всяком случае, |
«Азбуку |
кибернетики» обя |
зательно — в ней все необходимое, — так ответили
мне |
Саша и |
Алеша. |
Им можно |
верить — они действительные чле |
|
ны |
«Искателя». |
|
102
вэтой, последней главе тебе будут предложены конкретные задания на изготовление различных
автоматов. Если ты хорошо разобрался во всем ра нее изложенном, то все задания будут тебе по плечу.
Большинство из предлагаемых для построения ав томатов изготовили ребята из крымской Малой ака демии наук «Искатель».
Попробуй свои силы и ты. Если у тебя не хватит деталей, то решением задачи считай составление электрической схемы автомата.
Глава
шщ
ЗАДАЧИ ДЛЯ УМЕЛЫХ
Задана |
1. Построить |
автомат, управляющий лам |
||
пой |
в комнате. Имеется |
один выключатель у |
входа |
|
(А ) |
и два |
выключателя |
у постелей (В и С). |
Войдя |
в неосвещенную комнату, можно выключателем А включить лампу. Раздевшись и ложась в постель, любым выключателем В или С можно свет погасить. В дальнейшем «включение» любого выключателя А, В или С должно включать лампу.
Замечание. Эта задача напоминает задачу о лампе, освещающей подъезд. Автомат, как и раньше, имеет один выход, но не два. а три входа.
Задача 2. В подъемник помещается две вагонетки, закатываемые обычно с противоположных сторон. Сконструируйте автомат, который выдавал бы один и тот же сигнал при заполненном подъемнике п при освободившемся совершенно.
105
Задача 3. Ребята изготовили для своей лаборато рии замок с секретом. Для того чтобы замок открыть, нужно было нажимать на кнопки А , В и С. Замок открывался только в случае одновременного нажатия на все три кнопки одновременно или на какую-нибудь одну, или при нажатии двух кнопок А и В.
Замечание. Не забудьте упростить формулу ав томата.
Задача 4. Этот же замок необходимо снабдить сигналом тревоги. Сигнал тревоги должен подавать ся тогда, когда на вход замка подается посторонняя комбинация сигналов. Сигнальная приставка должна обнаруживать того, кто пытается подбирать верные комбинации для открывания замка. Составь схему уст ройства, включающего сигнал тревоги.
Задача 5. Соревнования по поднятию тяжестей (штанги) обслуживает судейская коллегия в составе трех человек. Если, по мнению судьи, «вес» взят правильно, то он дает об этом сигнал, нажимая кнопку. Старший судья имеет кнопку А, два других судьи имеют кнопки В и С.
В 1Г В З Я Т
107
Коллективное решение «Вес взят» (загорается та кая надпись) выдается только в случае единогласно го решения всех судей либо в случае, когда один из двух судей, давших сигнал, есть старший судья.
Сконструируй автомат, получающий сигналы от судей и включающий транспарант «Вес взят», в со ответствии с разобранными условиями.
Задача 6. Для таких же состязаний построен ав томат, который выдает сигнал «Вес взят» в случае единогласного решения трех судей либо в случае простого большинства.
По'строй такой автомат и ответь на вопрос: может ли один из судей при зажженном транспаранте «Вес взят» узнать, было ли решение судей единогласным? Что ему для этого нужно сделать?
Задача 7. Некто придумал автомат для проведе ния следующего фокуса. В темной комнате устанав ливались три стула за столом. У каждого места на столе была кнопка для подачи сигналов. Пусть в фо кусе участвуют А, В и С.
При входе в комнату А и С всегда нажимают кнопки, а В не нажимает. Автомат должен выдавать сигнал, если В сидел между А и С. Построй функ циональную схему автомата. Сколько одноконтактных реле потребуется для изготовления этого автомата?
Задача 8. Условия фокуса видоизменяются. А в томат должен выдавать сигнал, если А и С сядут рядом.
Построй автомат. Сколько теперь потребуется од ноконтактных реле для его создания?
Задача 9. На входе А цифра за цифрой показы вается двоичное число, которое сравнивается с двоич ным числом, показываемым на входе В.
Показ чисел начинается с одинаковых старших разрядов и происходит так, что одновременно идет обозрение цифр тех же разрядов каждого числа.
108
Построить автомат для определения наибольшего из рассматриваемых чисел. Автомат должен указать большее число. А меньшее?
Задача 10. Составьте электрическую схему сумма тора для сложения трех одноразрядных двоичных чи сел, используя не более трех реле, но с произволь ным набором контактов на каждом из них.
Задача 11. Построить устройство (автомат) для умножения двух двухразрядных двоичных чисел.
Замечание. Автомат имеет четыре входа и четыре выхода. Два входа для 1-го числа АВ, два — для 2-го числа СД и четыре выхода для произведения.
Задача 12. Построить дешифратор-автомат, кото рый мог бы от трехразрядных двоичных чисел, полу чаемых на его входе, выдавать сигнал для печатания соответствующих десятичных цифр.
Задача 13. Построить дешифратор-автомат, кото рый, получая десятичные цифры на входе, давал бы на выходе двоичные числа.
Мы надеемся, что упражнения этой главы помогут не только закрепить пройденное, но и подскажут те мы для создания новых моделей.
ю э