Синтез дискретного автомата. Аналіз будови, параметрів і принципу роботи інтегральних мікросхем, що реалізують логіку І-АБО-НЕ, страница 4

·  Логічні елементи серії К155.

До логічних елементів серії К155 відносяться мікросхеми, що реалізують логічні функції І-НЕ на два, три, чотири, вісім входів; елементи типу І-АБО-НЕ; елементи інверсії НЕ; логічного додавання АБО і інші аналогічні елементи. Як правило, в одному корпусі мікросхеми розміщено декілька таких логічних елементів, в основному від одного до чотирьох. Умовні графічні позначення деяких елементів і логічні функції, що реалізуються ними, приведені в таблиці 2. Позиційні позначення елементів на принципових схемах включають букву D, номер корпуса і порядковий номер елемента в цьому корпусі. Наприклад, D1.2 означає елемент 2 в першому корпусі.

Базовим елементом мікросхем серії К155 є елемент, що реалізує логічну функцію І-НЕ. В табл. 2 показана мікросхема К155ЛА3, що містить чотири елементи І-НЕ на два входи кожний. Використовуючи цей елемент, не важко отримати схеми, що реалізують найпростіші логічні функції. Для цього достатньо скористуватися правилами подвійного заперечення і де Моргана.

Логічні елементи мікросхем К155ЛА7 і К155ЛА8 використовуються в якості елементів індикації (ЛА7) і елементів контролю (ЛА8). Вони мають відкритий колекторний вихід, а елементи індикації володіють підвищеною навантажувальною здатністю. Остання властивість відображається при позначенні елемента знаком трикутника. Вихідний струм логічного нуля для елементів контролю - до 16 мА, для елементів індикації - до 30 мА. Вихідний струм логічної одиниці для обох елементів - не більше 0,2 мА.

Навантажувальна здатність (коефіцієнт розгалуження за виходом) як правило рівна 10. Коефіцієнт об’єднання елементів за входом - 8 або 10.

До перетворювачів відносять пристрої, які перетворюють сигнал однієї фізичної природи в сигнал іншої фізичної природи. Формувачі (формувальні пристрої) формують із сигналу деякої фізичної природи сигнал такої ж самої фізичної природи, але з іншими ознаками.

ЗАВДАННЯ № 2

·  Аналіз методів синтезу логічних об’єктів керування об’єктами автоматизації

Пристроєм керування називається функціональна частина комп'ютера, яка призначена для автоматичного керування обчислювальним процесом за допомогою послідовності керуючих і синхронізуючих сигналів. Пристрій керування забезпечує координацію роботи всіх функціональних вузлів комп'ютера в процесі виконання програми.

Пристрої керування класифікують за такими ознаками:

•  програмною орієнтацією — універсальні та спеціалізовані;

•  принципом вироблення сигналів у часі — синхронні та асинхронні;

•  способом побудови КА — із схемною або програмною логікою;

•  способом реалізації машинних команд — централізовані або змішані;

•  методом зберігання програм — з використанням ОП чи з введенням зовні;

•  порядком проходження команд — з природним або довільним порядком;

•  числом рівнів керуванням — одно- та багаторівневі.

2.1. Керуючі автомати із схемною логікою

Термін "автомат" використовують двояко. У техніці з поняттям "автомат" пов'язують деякий пристрій, який здатний виконувати визначені функції без втручання людини або за її обмеженою участю. У другому, широкому аспекті, автомат — це математична модель, яка відображає фізичні або абстрактні явища найрізноманітнішої природи (обчислювальні машини, системи керування і зв'язку, лінгвістика та ін.). Універсальність теорії автоматів дозволяє розглядати з єдиного погляду різні об'єкти, встановлювати зв'язки і аналогії між ними, переносити результати досліджень з однієї області в іншу. Узагальненим прикладом цифрового автомата є комп'ютер, який здійснює приймання, зберігання і перетворення дискретної інформації за заданими алгоритмами.

Загальна теорія автоматів поділяється на абстрактну і структурну. Абстрактна теорія вивчає поведінку автомата відносно зовнішнього середовища і не розглядає способів його побудови. Структурна теорія автоматів вивчає способи побудови логічних схем автоматів на основі алгоритму, заданого на абстрактному рівні.

Абстрактний автомат як систему задають впорядкованою сукупністю шести об'єктів {X, Y, Z, δ, λ, z₁}, де:

X = {х₁,х₂, ... , х_m} — множина вхідних сигналів;

Y = {у₁,у₂, ... ,y_n} — множина вихідних сигналів;

Z = {z₁,z₂, … ,z_n} — множина внутрішніх станів, які визначаються пам'яттю автомата;