Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Теория дискретных устройств - файл Лекция1.doc


Лекции - Теория дискретных устройств
скачать (1179.2 kb.)

Доступные файлы (11):

Лекция10.doc522kb.17.11.2010 17:46скачать
Лекция11.doc1221kb.17.11.2010 17:49скачать
Лекция1.doc211kb.07.12.2010 15:54скачать
Лекция2.doc98kb.06.12.2010 21:27скачать
лекция3.doc120kb.06.12.2010 22:25скачать
лекция4.doc173kb.09.03.2011 17:18скачать
Лекция5.docx176kb.10.03.2011 16:09скачать
лекция6.doc82kb.07.12.2010 01:39скачать
Лекция7.doc81kb.18.11.2010 15:16скачать
Лекция8.doc133kb.18.11.2010 19:07скачать
Лекция9.doc141kb.01.12.2010 18:09скачать

Лекция1.doc

Лекция №1

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ И КОНСТРУКЦИИ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ ДИСКРЕТНОЙ АВТОМАТИКИ


Вступление: В курсе ТДУ рассматриваются теоретические вопросы построения устройств преобразования информации, составляющих основу электронных вычислительных машин, микроконтроллеров и микропроцессоров, а так же систем дискретной автоматики.

Вы узнаете принципы построения комбинационных схем преобразующих, так называемые дискретные сигналы с математическим описанием виде «0» и «1».

В этом курсе изучаются свойства функций алгебры логики, методы анализа и синтеза (т.е. проектирования) автоматов управления операционными устройствами и сами операционные устройства, построенные на тех же элементах логики.

Курс ТДУ является совершенно необходимым перед изучением таких предметов как «Аппаратные средства ЭВМ», «Периферийные устройства ЭВМ», «Проектирование радиоэлектронных средств», «Цифровые системы связи», «Программное обеспечение микропроцессорных информационно-управляющих систем» и «Интеллектуальные системы управления».
^ Начало (повторение)

1.1. Переменные и функции алгебры логики
Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый), прерывность;. Например, дискретное изменение какой-либо величины во времени — это изменение, происходящее через определённые промежутки времени (скачками).
Алгебра логики – это формальный аппарат описания логической стороны процессов в цифровых устройствах.
Алгебра логики имеет дело с логическими переменными, кот принимают только два значения: ИСТИНА и ЛОЖЬ, ДА и НЕТ, 1 и 0.
В основе создания всей цифровой вычислительной техники и цифровых (дискретных) систем управления лежит принцип использования элементов, вы­ходные параметры которых принимают два значения, «0» и «1»

^ 1и 0 – это не числа!
При практической реализации им могут соответствовать различные параметры. Например:

для оптоэлектроники:

«1» – наличие светового импульса ; «0» – отсутствие (темнота);

Для пневматики:

«0» – давление в сети равно атмосферному;

«1» – импульсное увеличение давления в 1,5 раза.

Для релейной техники:

«0» – разомкнутые контакты реле, т.е. отсутствие тока в цепи;

«1» – замкнутые контакты реле с наличием тока в цепи.

Для электромагнитной техники:

«0» – степень намагниченности ферритового кольца в направлении «южного» полюса (–Hm), «1» – степень намагниченности в направлении «северного» полюса (+Hm).
Ферритовая техника с использованием колец ушла в прошлое, однако пленки и диски с магнитным напылением применяются.

Т.е. понятию «0» и «1» могут соответствовать действи­тельно самые разные физические параметры.

Наиболее распространенно в современной технике: элементная база, в которой «0» соответствует нулевому уровню напряжения, а «1» – уровню 5-ти вольт.
Пример:

Пресс начнет опрессовку детали, если пуансон пресса находиться в верхнем состоянии и деталь установлена.

Т.е. опрессовка Y зависит от: a - пресса находиться в верхнем состоянии и b - деталь установлена

Запишем таблицу истинности, которая задает логическую функцию.


Аргумент a

Аргумент b

Функция Y

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1


Для n аргументов число комбинаций m равно 2n.

Т.е. при n=3 m=8; при n=4 m=16; при n=6 m=64; при n=10 m=1024
Булевский базис. (анг математик Дж Буль 19 век)

Это набор логических функций: И, ИЛИ, НЕ.

Булева алгебра – алгебра, в кот различные логические функции выражаются через эти три функции.

Функция И ( логическое умножение, конъюнкция) Y= ab, a·b; a^b

Рис условное обозначение
Функция ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция) Y= a+b




a

b

И

ИЛИ

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

Функция НЕ (логическое отрицание, инверсия) Y=




Простейшая (основная) реализация импульсно-потенциальных логических элементов идет на диодах и полевых транзисторах (вентилях) представлена на рис. 2. Использовано свойство транзистора, который имеет в открытом состоянии сопротивление R0 < 0,5 Ома, а в закрытом R3 >> 1 МОма.



^ Логические элементы дискретной автоматики

В цифровой технике используется много типов кодов.

Может использоваться также и так называемая «отрицательная» логика, т.е. когда наличие импульса 5 В (3,5 В) – это «0», а отсутствие импульса – это «1».

В частности, сигналы двоичные по форме могут иметь основание не 2, а 3, если они представлены в виде –1, 0, +1, например, напряжение –5 В, 0, +5 В. Такая система представления сиг­налов используется при передаче информации по каналам связи (квазитроичный код). При импульсном представлении двоичных сигналов (+1 соответствует им­пульс положительной полярности, а –1 – импульс отрицательной полярности) код называется ЧПИ, т.е. код с чередованием полярности.

Троичные коды и троичная система счисления используются и в вычисли­тельной технике, однако в теории дискретных устройств принято иметь дело с двоичными переменными xi {0, 1}.

^ ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕМЫ О ПОЛОЖЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ.

  1. Теоремы для одной переменной

а·0=0; а·1=a; а·a=a; а·=0

а+0=а а+1=1; а+a=a; а+=1

==a

2) принцип двойственности (правило де Моргана)

=; =+

3) Теоремы для двух переменных:

a+b=b+a ; ab=ba – переместительный закон

4) a+b+c=a+(b+c)=(a+b)+c ; abc=a(bc)=(ab)c – сочетательный закон

5) a(b+c)=ab+ac; a+bc=(a+b)(a+c) - распределительный закон

6) a+ab=a ; a(a+b)=a – закон поглощения

7) (a+) b=ab ; a+b=a+b

8) ab+b=b ; (a+b)(+b)=b - закон склеивания


Скачать файл (1179.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации