Структурная схема дискретного устройства. Разработка генератора импульсов. Синтез абстрактного конечного автомата

Белорусский Государственный

Университет Транспорта

Кафедра автоматики и телемеханики

Курсовой проект

по дисциплине

«Теория Дискретных Устройств»

Разработка дискретного

Устройства

Выполнил:                                                                                            Проверил:

студент гр. ЭМ-21                                                                                доцент

Гомель 2000.

Оглавление:

Задание                                                                                                                   1    

Оглавление                                                                                                             2    

Введение                                                                                                                 3

Раздел 1. Разработка дискретного устройства                                                  

1.1    Структурная схема дискретного устройства                                       4

1.2    Разработка генератора импульсов                                                        5

1.3    Разработка счётчика                                                                              6

1.4  Построение мультиплексора                                                                 10

1.5  Разработка делителя частоты                                                                13

1.6    Разработка сумматора по модулю два                     14

1.7    Выбор элементной базы дискретного устройства             15

Раздел 2. Синтез абстрактного конечного автомата                                         16

2.1    Кодирование состояний автомата                        17

2.2    Синтез абстрактного автомата графическим методом                       18

2.3    Выбор элементарной базы синхронного автомата                             21

Заключение20

Список используемой литературы                                                                      21

Приложение №1.        Схема электрическая принципиальная                        22

дискретного устройства                   

Приложение №2.        Спецификация к схеме дискретного устройства         23

Приложение №3.        Схема абстрактного автомата, электрическая принципиальная               24

Приложение №4.        Спецификация к схеме абстрактного автомата           25 

Введение

Развитие и совершенствование систем автоматики, телемеханики и связи в значительной степени определяется широким внедрением цифровой техники. Это обусловлено известными преимуществами цифровых устройств по сравнению с аналоговыми: надёжностью, высокой стабильностью параметров, и значительной скоростью обработки информации. Для построения систем автоматики, телемеханики и связи используются управляющие логические устройства, представляющие собой последовательные или комбинационные схемы.

Основы теории дискретных устройств начали закладываться в 1938-1940 г.г., когда советский физик В.И Шестаков, американский математик К. Шеннон и японский учёный А. Накашима доказали возможность использования булевой алгебры при анализе и синтезе контактных схем.

Исторически первыми были созданы релейно-контактные логические устройства, которые и в настоящее время широко применяются в промышленности, особенно на железнодорожном транспорте. Затем появились логические устройства на бесконтактных элементах, которые в своём развитие прошли путь от диодных и ферротранзисторных схем до интегральных.

Логические устройства, реализуемые на микросхемах, делят на две группы: с жёсткой и программируемой логикой.

Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в основном относятся к классу дискретных устройств.

На железных дорогах эксплуатируется большое число разнообразных систем электрической централизации, автоматической блокировки, диспетчерской централизации, систем горочной автоматики, устройств связи и др. Работают они в условиях усложнённой эксплутационной обстановки, связанной с движением поездов. Большинство систем имеют длительный срок службы, непрерывный характер работы и выполняют ответственные функции по обеспечению безопасности движения. Вследствие этого к железнодорожным системам автоматики, телемеханики и связи предъявляют повышенные требования с точки зрения надёжности, безопасности и устойчивости работы. Таким образом, с одной стороны, методом построения дискретных систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи являются общими методами. Но, с другой стороны, они имеют и ярко выраженную специфику, определяемую особыми эксплуатационно-техническими требованиями к транспортным системам.

Процесс проектирования дискретного устройства обычно разделяют на четыре этапа: системное или архитектурное, логическое, техническое и технологическое.

На этапе системного проектирования решается задача выбора архитектуры проектируемого автомата, т.е. состава основных блоков автомата и структуры их взаимодействия, составление общего алгоритмического описания и формулировки условий работы отдельных блоков.