1. Разработать устройство управления, вырабатывающее заданную последовательность выходных сигналов

Современное промышленное производство является сложным комплексным процессом, который требует быстрого и многомерного контроля за всеми параметрами. Такой контроль был бы невозможен без применения современной электронной техники и автоматики вследствие того, что существуют многочисленные физические явления недоступные для простого визуального контроля. В настоящее время промышленная автоматика развивается значительными темпами, что связано с постоянно повышающимся уровнем сложности и качества технологических процессов. Электронные промышленные устройства являются сложными системами, в состав которых входят энергетические преобразователи, элементы электропривода, микропроцессорные узлы обработки информации и связи с внешними управляющими объектами, а также датчики различного назначения, устройства согласования с объектом управления.

---

Необходима магистерская диссертация на заказ ? Доверьтесь сервису Work5.

---

. Очевидно, что задача разработки промышленного автомата включает в себя комплекс проблем, которые сами по себе представляют отдельную область современной электроники. Важно обеспечить высокую надежность и защиту от сбоев, поскольку существуют технологические процессы, нарушение которых может привести к катастрофическим последствиям опасным для жизни людей и окружающей среды. Поэтому создание таких устройств требует от разработчика хороших знаний в области электроники, и в области технологических процессов для управления которыми создается промышленный автомат. Целью курсовой работы является разработать устройство управления, а также функциональную и принципиальную схемы кодового замка, имеющего наборное поле из 16 кнопок:A,B,C,D,E,F,G,H,K,L,M,N, O,P,R,S. 1 Разработка схемы устройства управления Цифровые автоматы – это логические устройства, в которых помимо логических элементов имеются элементы памяти. Значение выходных сигналов такого устройства зависит не только от аргументов на входе в данный момент времени, но и от предыдущего состояния автомата, которое фиксируется элементами памяти. В качестве элементов памяти могут использоваться триггеры. Каждое внутреннее состояние цифрового автомата определяется исходным состоянием триггеров и последовательностью входных сигналов, действующих на входе в данный момент времени, поэтому такие устройства называются последовательностными схемами. К последовательностным схемам можно отнести – триггеры, счетчики, регистры. В общем случае структурная схема цифрового автомата может быть представлена в виде набора трех узлов – комбинационной схемы формирования выходных сигналов, комбинационной схемы формирования сигналов управления триггерами и, собственно, памяти (рис. 2). [-- Image: Picture 1 --] Рисунок 2. Управляющее устройство со схемной логикой На вход комбинационной схемы управления триггерами поступает комбинации входных сигналов [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], комбинации сигналов, отражающих состояние элементов памяти [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]. С учетом этих множеств комбинационная схема формирует серии сигналов, управляющих состоянием триггеров. Кодовые комбинации состояния триггеров образуют внутренние состояния цифрового автомата, которые принято обозначать буквой a. Комбинационная схема формирования выходных сигналов создает сигналы [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], которые могут использоваться для управления некоторыми узлами, для активизации процессов в других схемах. Эти сигналы могут зависеть только от внутренних состояний: в этом случае устройство принято называть автоматом Мура. А если выходные сигналы зависят и от входных сигналов [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], то – автоматом Мили. Таким образом, для задания цифрового автомата необходимы три множества: – множество входных сигналов [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]; – множество выходных сигналов [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]; – множество внутренних состояний [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]. На указанных трех множествах задают две функции – функцию переходов и функцию выходов. Для автомата Мили эти функции имеют вид: [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], (1) [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], (2) где [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]– новое состояние цифрового автомата, [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]– предыдущее состояние автомата, [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]– выходные сигналы текущего времени, [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]– сигналы на входе в данный момент времени. Для автомата Мура: [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --], (3) [-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --]. (4) Таблица переходов: № Х1 Х2 Х3 Х4 a b c 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 2 0 0 1 0 1 0 0 3 0 0 1 1 1 0 0 4 0 1 0 0 1 0 0 5 0 1 0 1 0 1 0 6 0 1 1 0 1 1 0 7 0 1 1 1 1 0 0 8 1 0 0 0 1 0 0 9 1 0 0 1 1 0 0 10 1 0 1 0 1 1 0 11 1 0 1 1 0 1 1 12 1 1 0 0 1 0 1 13 1 1 0 1 1 0 1 14 1 1 1 0 1 0 1 15 1 1 1 1 1 1 1 Минимизация (по карте Карно): 1.a x1х2 x3х4 00 01 10 11 00 1 1 1 1 01 1 0 1 1 10 1 1 1 1 11 1 1 0 1 a=[-- Image: Frame1 --][-- Image: Frame1 --] 2.b x1х2 x3х4 00 01

В ходе выполнения курсового проекта, былизакреплены знания,полученные за время обучения, и применены к системному решению конкретной инженерной задачи, былиразвиты навыки работы со специальной литературой и навыков инженерного проектирования. Согласно заданию в курсовом проекте были разработаны схемы кодового замка и управляющего устройства для заданных сигналов.

Алексенко А.Г.,Шагурин И.И. Микросхемотехника: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2-е изд., перерао и доп. - м.: Радио и связь, 1990.- 496 с. Кирий В.Г. Теория автоматов. Конспект лекций. Изд. ИрГТУ?2002. -97с. Кирий В.Г. Теория автоматов. Задачник. Изд.2.?исправленное и дополненное.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ?2005-95с. Методические указания по работе с системой моделирования ElectronicsWorkBench ElectronicsWorkBench