Электроника (цифровая электроника)

Продолжение таблицы 2.1

Аналоговый вход

Аналоговый выход

Нижняя панель устройства

Аналоговый выход

Элементы управления

Двухпозиционный переключатель

30

Продолжение таблицы 2.1

Кнопочные переключатели

Задание параметра с помощью подстроечного резистора

Задание параметра (диапазон изменения, значение порога, значение времени ожидания повторного опроса) с помощью цифрового переключателя

Средства свето-звуковой сигнализации

Устройство подачи звукового сигнала

Световой индикатор

Шины передачи/приема данных в цифровом виде

N-разрядная двунаправленная шина ввода/вывода данных D

Разъем

31

32

Продолжение таблицы 2.1

Последовательная шина вывода данных (данные выводятся со старшего разряда в обратном коде)

Парафазная N-разрядная шина вывода данных (разрядность выводимы данных D соответствует разрядности шины)

33

Окончание таблицы 2.1

Параллельная 2-разрядная шина вывода (разрядность шины не соответствует разрядности выводимых данных D)

Аналоговые сигналы

Sa

Входной сигнал Sа, переданный, например, ПИП (первичным измерительным преобразователем)

Рa

Выходной сигнал Ра, передаваемый устройством, например, на средство звуковой сигнализации (СЗС)

Рассмотрим пример разработки внешнего вида устройства соответствующего теме курсового проекта «Устройство контроля значения параметра» согласно следующим исходным данным:

разрядность вводимого параметра – 8;

ввод параметра осуществляется в цифровом виде с 4-разряд- ной шины;

допустимая верхняя граница (порог) изменения вводимого параметра задан жестко путем внешней коммутации и соответствует

101100102;

при превышении введенным параметром порога должна быть включена индикация «ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА», введенный параметр выведен в аналоговом виде и устройство выведено в режим «ОСТАНОВ»;

34

если параметр не превышает порог, то должна быть включена индикация «НОРМА» и обеспечен следующий ввод параметра через заданное время (90 с).

Для упрощения процесса разработки устройства в целом целесообразно ввести следующие обозначения:

Пц – вводимый параметр;

ПА – выводимый параметр;

ПОР – допустимая верхняя граница (порог) изменения вводимого параметра;

Т – время ожидания момента следующего ввода параметра Пц.

Примечание: При вводе обозначений придерживайтесь названия курсового проекта и заданных исходных данных, чтобы обеспечить однозначное соответствие. Например, если в названии присутствует слово «параметр», то вводите обозначение П, если слово «данные», то Д, если диапазон, то Дмин и Дмах и т. д.

Цифровые устройства обрабатывает двоичные числа, необходимо десятичное значение Т (90 с) перевести в двоичное значение.

Преобразование (из десятичного числа в двоичное) выполняется путем деления каждого промежуточного частного на 2. При этом каждый неделимый конечный остаток дает очередную цифру для искомого двоичного числа. Деление происходит до тех пор, пока частное не будет равно 0.

Двоичное число представляет собой полученные остатки, записанные в порядке от последнего к первому.

Таким образом 9010 = 10110102.

35

Пользуясь УГО, приведенными в таблице 2.1, внешний вид разрабатываемого устройства показан на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Внешний вид устройства контроля значения параметра

Рассмотрим пример описания приведенного на рисунке 2.1 внешнего вида устройства.

На лицевой панели устройства расположены:

1.Кнопка «ПУСК». С помощью данной кнопки осуществляется запуск устройства.

2.Кнопка «СТОП». С помощью данной кнопки устройство выводится в режим «ОСТАНОВ»;

3.Панель индикации состояний устройства и режимов его работы. На данной панели находятся следующие индикаторы:

«ПИТАНИЕ» – индикатор включен, если питание подано;

«РАБОТА» – индикатор включен, если устройство находится

врабочем состоянии (индикатор «ОСТАНОВ» выключен);

«ОСТАНОВ» – индикатор включен, если работа устройства остановлена (индикатор «РАБОТА» выключен);

«ПРЕВЫШЕНИЕ ПОРОГА» – индикатор включен, если введенный параметр превышаетпредельноеустановленноезначение(порог);

«НОРМА» – индикатор включен, если введенный параметр не превышает предельное установленное значение (порог).

36

На левой боковой панели устройства расположен разъем для подключения 4-разрядной шины ввода 8-разрядного параметра Пц.

На правой боковой панели устройства расположен аналоговый выход для вывода значения ПА.

Кроме этого устройство имеет разъем для подключения источника питания (расположен на верхней панели устройства).

2.2 Последовательность работы устройства

Последовательность работы устройства описывается в виде алгоритма.

Правила выполнения схем алгоритмов регламентируются ГОСТ 19.701–90 «Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения

иправила выполнения (ИСО 5807-8)».

Внастоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в следующих схемах:

данных;

программ;

работы системы (устройства);

взаимодействия программ;

ресурсов системы.

Схемы работы системы (устройства) отображают управление операциями и поток данных в системе.

Схема работы системы (устройства) состоит из:

символов данных, указывающих на наличие данных (символы данных могут также указывать вид носителя данных);

символов процесса, указывающих операции, которые следует выполнить над данными, а также определяющих логический путь, которого следует придерживаться;

линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных, а также поток управления между процессами;

специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения блок-схемы.

37

Символы, рекомендуемые к использованию в курсовом проекте для разработки алгоритма, приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Описание символов алгоритма

38

Продолжение таблицы 2.2

39