
- •Введение.
- •Глава 1. Первый уровень иерархии систем автоматизации и управления – логические элементы Лабораторная работа №1. Логические элементы малой степени интеграции.
- •1.1 Формальный язык описания логических элементов.
- •1.2. Функционально полные наборы логических элементов.
- •Элемент и – не Элемент или – не
- •1.4 Работа в среде графического программирования LabView.
- •Типа не и и-не.
- •1.5. Порядок выполнения лабораторной работы №1.
- •Лабораторная работа №2. Логические элементы средней степени интеграции.
- •1.8. Порядок выполнения лабораторной работы №2.
- •Глава 2. Первый уровень иерархии систем автоматизации и управления – элементы памяти Лабораторная работа №3. Изучение принципов работы элементов памяти
- •2.1 Элементы памяти.
- •2.2 Конечные автоматы средней степени интеграции – двоичные счетчики и регистры
- •2.2.1. Счётчики импульсов
- •2.3. Работа в среде визуального редактора Visual Basic 6.0.
- •2.3.1. Интерфейс и форма
- •2.3.2. Программа выполнения логических операций с переменными типа «Byte».
- •2.3.3. Программа выполнения логических операций с переменными типа «Boolean».
- •2.4. Порядок выполнения лабораторной работы №3.
- •Глава 3. Первый уровень иерархии систем автоматизации и управления – элементы силовой электроники
- •3.1 Элементы силовой электроники систем управления
- •3.2 Устройства связи с объектами (усо).
- •Глава 4. Второй и третий уровни иерархии систем автоматизации и управления – микропроцессоры и контроллеры Лабораторная работа №4. Изучение принципов работы контроллера
- •4.1 Контроллер.
- •4.3 Создание управляющей программы контроллера.
- •4.3. Порядок выполнения лабораторной работы №4.
- •Глава 5. Создание программы управления объектом Лабораторная работа №5. Изучение процесса проектирования системы автоматизированного управления 5-го уровня иерархии.
- •5.1 Некоторые положения языка с, наиболее часто применяемые при программировании контроллеров.
- •If (выражение) оператор_1 else оператор_2
- •5.2 Программа обмена информацией между управляющей эвм и контроллером
- •Текст программы управления обменом информацией для контроллера через универсальный асинхронный приёмопередатчик – uart.
- •5.3 Порядок выполнения лабораторной работы №5
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1. Первый уровень иерархии систем автоматизации и
- •Глава 2. Первый уровень иерархии систем автоматизации
- •2.2 Конечные автоматы средней степени интеграции – двоичные счетчики и регистры…………………………………..24
- •Глава 3. Первый уровень иерархии систем автоматизации
- •Глава 4. Второй и третий уровни иерархии систем автоматизации
- •Глава 5. Создание программы управления объектом……………………...52
Типа не и и-не.
1.5. Порядок выполнения лабораторной работы №1.
Цели работы: изучить способы формального описания работы логических элементов, формулы преобразования переключательных функций, методы исследований и способы их отображения с применением технических средств проектирования.
Для этого:
нарисовать в редакторе Word или в каком либо графическом редакторе принципиальную схему реализации минимальной переключательной функции трех аргументов, заданную шестнадцатеричным числом по указанию преподавателя,
исследовать в среде графического моделирования LabVIEW законы функционирования схем, реализующих функционально полные наборы (И, ИЛИ, НЕ), (И – НЕ), (ИЛИ – НЕ),
исследовать в среде графического моделирования LabVIEW работу схемы минимальной логической функции трех аргументов, заданной шестнадцатеричным числом.
Отчёт о проделанной работе. Составляя отчёт нужно исходить из принципа, что научное описание работы должно быть таким, чтобы её мог повторно проделать другой человек такой же квалификации. Поэтому он должен включать все алгебраические преобразования переключательных функций и схемы всех экспериментов.
Решение.
Шестнадцатеричное число 0хА5 в двоичной форме выражается числом 10100101. Это и есть значение переключательной функции на независимых наборах переменных, начиная с нулевого набора. Запишем переключательную функцию в табличной форме (таблица 1.6).
Таблица 1.6
A |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
B |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
C |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
F(ABC) |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Теперь представим функцию в совершенной дизъюнктивной нормальной форме.
Построим диаграмму Вейча и найдём минимальную форму (табл.1.7) . Таблица 1.7
|
|
| ||
|
1 |
1 |
| |
1 |
|
|
1 | |
|
|
|
.
Нарисуем реализацию этого выражения
на элементах, обозначенных по российскому
ГОСТу.
Лог 1 Лог 0
Control Palette Function Palette Indication
Рис.1.5. Реализация функции, заданной таблицей 1.6
Лабораторная работа №2. Логические элементы средней степени интеграции.
Шифратор. Шифратором называется схема, у которой подача сигнала на один из входов приводит к появлению на выходах определённой кодовой комбинации. Подача сигналов на 2 и более входов запрещена. Его условное обозначение и таблица истинности представлены на рис. 1.6.
Таблица истинности
-
P2
P1
P0
K1
0
0
1
K2
0
1
0
K3
0
1
1
K4
1
0
0
K5
1
0
1
K6
1
1
0
K7
1
1
1
ЛОГ
1
Рис.1.6. Схема шифратора.
Переключательные функции, описывающие схему шифратора, могут быть получены следующим образом. В строках К1 – К7 таблицы истинности запишем двоичные числа, соответствующие номеру ключа. Переключательные функции Р0, Р1, Р2 должны быть равны 1 при замыкании любого из ключей равных 1 в соответствующем столбце, то есть должны решать логическую функцию ИЛИ и имеют следующий вид:
P0 = K1 v K3 v K5 v K7; P1 = K2 v K3 v K6 v K7; P2 = K4 v K5 v K6 v K7
Современный
шифратор ИВ1 (рис. 1.7) выполнен в виде
интегральной схемы малой степени
интеграции и имеет некоторые
дополнительные выводы, позволяющие
объединять два и более шифраторов для
получения большего числа входов. Эта
микросхема имеет восемь информационных
входов 0 – 7 и вход разрешения Е. Выходы
1, 2, 4 – инверсия выходного кода, G –
признак подачи входного сигнала и Р
– признак переноса. Если на входе Е –
0, а на всех информационных входах 1, то
на выходах 1, 2, 4, G – 1, а на выходе Р – 0.
При подаче 0 на любой из информационных
входов на выходах 1, 2, 4 появляется
соответствующая инверсная кодовая
комбинация, на выходеG
– 0, что является признаком подачи
входного сигнала, а на выходе P
– 1, которая запрещает работу другого
шифратора при каскадном соединении.
При Е = 1 на всех выходах микросхемы –
1.
Рис. 1.7. Микросхема 155 ИВ1