книги / Электротехника и электроника
..pdfто |
S1 = S 2 = S3 = S 4 =1 и F =1. Таким образом, если A = B , |
то |
F =1. |
Рис. 5.33. Блок-схема цифрового компаратора
Тесты по теме «Комбинационные устройства»
1.Можно ли считать триггер комбинационным устройством? Укажите правильный ответ.
1) да; 2) нет; 3) да, если триггер асинхронный.
2.Сколько входов и выходов у дешифратора для преобразования четырехразрядного двоичного кода в 16-ричный (шестнадцатиричная система счисления содержит 16 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F). Укажите правильный ответ.
1) четыре входа и 16 выходов;
2) 16 входов и 4 выхода;
3) 16 входов и 16 выходов;
4) 4 входа и 4 выхода.
3.Изобразить функциональную схему и написать логическую функцию мультиплексора на 5 входов.
4.На рисунке изображена функциональная схема демультиплексора (K-вход, А, B, C, D-выходы. 00, 01, 10, 11 – коды адресов выходов).
221
Логическая функция его имеет вид:
1)А = К^00, В = К^01, С = К^10, D = К^11,
2)А = К^01, В = К^11, С = К^10, D = К^10,
3)А = К^00, В = К^11, С = К^10, D = К^10,
4)А = К^00, В = К^00, С = К^11, D = К^11.
Укажите правильный ответ.
5.С помощью сумматора сложить два трехразрядных кода
А= А3А2 А1 = 110 и В = В3 В2 В1 = 111. Указать на сумматоре значение входных разрядов кодов, значение разрядов кода суммы S3 S2 S1 и переполнения P3.
6. На цифровом компараторе сравниваются два кода:
А4 А3 А2 А1 = 1000 и В4 В3 В2 В1 = 1001.
Указать на блок-схеме цифрового компаратора (см. рис. 5.32) значенияразрядовкодоввовсехточкахвходаивыходавсехблоков.
222
5.8. АРИФМЕТИЧЕСКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (АЛУ)
Предназначено |
для |
вы- |
|
|||
полненияарифметическихило- |
|
|||||
гических операций над двумя |
|
|||||
n-разрядными кодами A и B |
|
|||||
(n = 4, 8, 16, …): |
|
|
|
|
|
|
A = A4 A3 A2 A1 , |
|
|
|
|||
B = B4 B3 B2 B1. |
|
|
|
|||
Арифметические |
опе- |
|
||||
рации: +, –, сдвиг, пересылка |
|
|||||
числа с входа на выход и др. |
Рис. 5.34. Условное обозначение |
|||||
Логические |
операции: |
|||||
A B, A B, A |
|
|
и т.д. |
АЛУ на блок-схемах |
||
B, |
||||||
|
(всего16 логическихопераций).
0 арифметическая, S – код операции. M – признак операции
1 логическая.
На рис. 5.34 представлено условное обозначение АЛУ на блок-схемах.
Особенности АЛУ:
1.Невозможность проведения операций умножения и деления.
2.Невозможность проведения операций над тремя и более операндами.
5.9. МИКРОПРОЦЕССОР
Предназначен для проведения математических и логических операций над операндами в соответствии с заданной программой. Блок-схема микропроцессора (рис. 5.35) включает:
РОН – регистры общего назначения (сверхоперативная память);
223
УУ – устройство управления для выдачи сигналов управления по заданной программе;
БРА, БРВ – буферные регистры для кратковременного хранения операндов.
Один из регистров РОНа – аккумулятор. Предназначен для кратковременного хранения результатов операций.
Рис. 5.35. Блок-схема миктропроцессора
Рассмотрим работу микропроцессора при сложении трех кодов: А + В + С.
1.A → БРА. Пересылка кода А в БРА.
2.B → БРВ. Пересылка кода В в БРВ.
3.A + B. Сложение кодов А и В.
4.A + B → аккумулятор р. Засылка суммы в аккумулятор.
5.Аккумулятор р→ БРА. Пересылка содержимого аккумулятора в БРА.
6.C → БРВ. Пересылка кода С в БРВ.
7. БРА + БРВ ((А+ В) + С). Суммирование.
8. Запись в аккумулятор. Результат пересылается в аккумулятор.
224
5.10. МИКРОЭВМ
МикроЭВМ, кроме микропроцессора, содержит память и устройства ввода-вывода. Если с помощью микроЭВМ необходимо управлять технологическим процессом, то система должна комплектоваться датчиками, АЦП, ЦАП и исполнительными механизмами. Такая система называется микропроцессорной системой.
Упрощенная блок-схема микроЭВМ представлена на рис. 5.36, где:
УВвод – устройство ввода для ввода информации в ЭВМ: клавиатура, дискета, сканер, стример, CD-ROM и т.п.;
Порт ввода – для подключения устройства ввода и кратковременного хранения информации;
ГТИ – генератор тактовых импульсов. Вырабатывает систему синхронизирующих сигналов;
МП – микропроцессор; Память – запоминающее устройство, предназначено для
хранения информации; ОЗУ – оперативное запоминающее устройство (информа-
ция может обновляться); ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (записыва-
ется один раз); Порт вывода – предназначен для подключения устройства
вывода и кратковременного хранения информации; Увыв – устройство вывода: монитор, принтер, дискета,
плоттер, и т.д.
Рис. 5.36. Упрощенная блок-схема микроЭВМ
225
5.11. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНТРОЛЛЕРАХ
Под контроллерами (микроконтроллерами) в настоящее время понимают комплекс вычислительных средств, предназначенных для автоматизации конкретных процессов (объектов). Контроллеры выпускаются сериями, состоящими из модулей, выполняющих различные функции. Как правило, в серии присутствуют все модули необходимые для автоматизации заданного объекта. Контроллеры располагаются, как правило, в непосредственной близости от автоматизируемого объекта и имеют связь с центральным компьютером. Приведем примерный перечень микропроцессорных модулей с указанием их функционального назначения.
♦Модуль питания. Осуществляет питание всех модулей, входящих в систему.
♦Модули сбора данных и управления (модули ввода-
вывода):
– модули цифрового ввода осуществляют ввод информации с объекта, имеющего два состояния («0» и «1»);
– модули аналогового ввода вводят информацию о непрерывно изменяющемся процессе. Внутри модуля вмонтирован АЦП, преобразующий непрерывный сигнал в код;
– модули цифрового вывода;
– модули аналогового вывода (внутри содержат ЦАП).
♦Модуль программируемого контроллера (содержит процессор, память иоперационнуюсистему.
♦Модуль – преобразователь интерфейса. Необходим для связи системы с центральным компьютером, так как способ кодировки данных внутри микропроцессорной системы отличается от способа кодировки в компьютере.
♦Пульт оператора предназначен для визуального контроля за процессом и ввода изменённых парометров в систему.
226
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Общая электротехника. – Минск: Высшая школа, 2007. – 543 с.
2.Электротехника / под ред. проф. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 2010. – 480 с.
3.Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 539 с.
4.Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320 с.
5.Основы промышленной электроники / под ред. проф. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1986. – 335 с.
6.Забродин Ю.С. Промышленная электроника. – М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.
227
Учебное издание
Иваницкий Владимир Андреевич, Тюленёв Михаил Евгеньевич
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКА
Учебное пособие
Редактор и корректор И.А. Мангасарова
__________________________________________________________
Подписано в печать 12.04.2012. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 14,25. Тираж 100 экз. Заказ № 71/2012.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.