Podstaw Automatki Człowiek- najlepsza inwestja Projekt współfinansowan przez Unię Europejską w ramah Europejskiego Funduszu Społeznego
Politehnika Warszawska Insttut Automatki i Robotki r inż. Wieńzsław Kośieln POSTAWY AUTOMATYKI zęść 2 Tpowe bloki funkjne
Bloki funkjne 3 Wróżnia się zter podstawowe grup bloków funkjonalnh: bloki komutajne: multiplekser, demultiplekser, koder, dekoder, translator kodów, bloki przehowująe informaje: rejestr i pamięi, lizniki, bloki artmetzne.
Bloki komutajne: multiplekser 4 Bloki komutajne są układami kombinajnmi. Multiplekser sgnał wejśiowe informajne X X n X n- n- S A m- A n sgnał strobują (strob) sgnał wjśiow informajn Multiplekser łąz z wjśiem wejśie o numerze określonm przez stan sgnałów adresowh. A m A sgnał adresowe Zależność pomiędz lizbą sgnałów informajnh n i lizbą m sgnałów adresowh m n 2
Bloki komutajne: multiplekser 5 Shemat multipleksera dwuadresowego A A S ( A A A A A A A A ) 3 2 2 33 S W równaniu opisująm sgnał wjśiow wstępują wszstkie składniki jednośi funkji ( A, A )
Bloki komutajne: multiplekser 6 Multiplekser trzadresow W równaniu opisująm sgnał wjśiow wstępują wszstkie składniki jednośi funkji ),, ( 2 A A A )... ( 2 7 2 2 A A A A A A A A A S
Bloki komutajne: multiplekser 7 W równaniu opisująm sgnał wjśiow multiplesera wstępują wszstkie składniki jednośi funkji ( A2, A, A ) Zrealizować funkję ( a, b, ),3,5, 7 a b
Bloki komutajne: multiplekser 8 W równaniu opisująm sgnał wjśiow multiplesera wstępują wszstkie składniki jednośi funkji ( A2, A, A ) d Zrealizować funkję ( a, b,, d),3,5,7,9,2,3, 5 d ab ab d d d d d d a b
Bloki komutajne: demultiplekser 9 emultiplekser sgnał strobują (strob) sgnał wejśiow informajn S sgnał wjśiowe informajne m n 2 A m- A A m n- A sgnał adresowe n- n emultiplekser łąz wejśie z wjśiem o numerze określonm przez stan sgnałów adresowh.
Bloki komutajne: demultiplekser Shemat demultipleksera dwuadresowego A A =A A S S A A =A A S 2 =A A S 2 S A A S A A S 3 =A A S 3 S A A
Bloki komutajne: demultiplekser emultiplekser trzadresow 2 3 4 5 6 7 S A2 A A S A A A 2 S A2 A A W równaniah opisująh sgnał wjśiowe demultiplesera wstępują wszstkie składniki jednośi funkji ( A2, A, A )
Bloki komutajne: demultiplekser Zrealizować funkję 2 ( a, b, ),3,5, 7 a b emultiplekser może bć wkorzstan do realizaji kilku różnh funkji th samh argumentów.
Koder Bloki funkjne: koder 3 Koder przetwarzają kod z n w naturaln kod dwójkow. n n- zn S A A A m n- m n 2
2 3 4 5 6 7 8 Bloki funkjne: koder Shemat kodera zamieniająego kod z w naturaln kod dwójkow 2 345 67 89 S 4 3 S A 3 2 S A 2 S A S A
Bloki funkjne: dekoder 5 ekoder ekoder zamieniają naturaln kod dwójkow w kod z n. A A A S A m- A m m- n- n- n m n 2
Bloki funkjne: dekoder Shemat dekodera pełnego z wjśiami zanegowanmi 6 A A A 2 S 2 3 4 5 6 7 Tablia opisująa działanie dekodera A A A 2 4 5 3 2 7 6
Translator kodów Bloki funkjne: translator kodów Translator kodów to układ nie będąe ani koderami ani dekoderami, przetwarzająe kod. 7 Tablia Karnaugha i shemat translatora trzbitowego kodu Gra a w naturaln kod dwójkow. G G G 2 G G G 2 G A 2 A A A 2 A A 2
Rejestr Bloki przehowująe informaje: rejestr Wróżnia się: rejestr równoległe i szeregowe (przesuwająe) oraz rejestr asnhronizne i snhronizne. Rejestr służ do przehowania informaji w ilośi jednego słowa zawierająego n bitów. L R z w z w n n n n Rejestr równoległ asnhronizn z wpiswaniem jednoprzewodowm... n... n - słowo wprowadzane - zawartość pamięi L sgnał powodują wpisanie słowa do pamięi R zerowanie pamięi (reset) 8
Rejestr 9 Rejestr równoległ asnhronizn z wpiswaniem jednoprzewodowm zbudowan z elementów NAN n n n R R n n n
Rejestr 2 Rejestr równoległ asnhronizn z wpiswaniem dwuprzewodowm n n L n n L z w z w n Zasada budow n n n Realizaja z elementów NAN
Rejestr 2 Rejestr równoległ snhronizn jest zestawem przerzutników snhroniznh, np. przerzutników. L n n n n
Rejestr Rejestr szeregowe (przesuwająe) 22 Rejestr szeregowe są układami snhroniznmi stanowią szeregowe połązenie przerzutników snhroniznh. Podstawow shemat rejestru szeregowego wejśie szeregowe s s 2 2 s = s RL Rejestr szeregow z przerzutników JK s s 2 J 2 J K K K J s = s RL
Rejestr 23 Rejestr szeregow z wpiswaniem równoległm asnhroniznm dwuprzewodowm L 2 s 2 w w w z z z
Rejestr Rejestr szeregow z wpiswaniem równoległm snhroniznm 24 n n- n LE LE n 2 X s s R z n n z z n- n 2
Rejestr Zasada działania rejestru szeregowego rewersjnego 25 S 2 S X p X l l p p
Pamięi 26 Cehą różniąą pamięi od rejestrów jest możliwość przehowwania informaji w postai wielu słów. Ze względu na spełniane funkje wróżnia się: pamięi zapis odzt, pamięi włąznie odzt. Elektronizne pamięi zapis odzt nazwane są pamięiami RAM; pamięi włąznie odzt pamięiami ROM. Ze względu na sposób umiejsowienia informaji w pamięi wróżnia się: pamięi o dostępie swobodnm (przpadkowm), pamięi o dostępie sekwenjnm, np. taśma dziurkowana.
Pamięi 27 Struktura pamięi ROM o dostępie swobodnm A A A 2 S 2 3 4 5 6 7 a a a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 2 Smbol 2 3 2 3 S A A A 2 ROM 2 3
Pamięi Struktura pamięi RAM o dostępie swobodnm 2 5 S 3 n 28 A A A 2 A 3 2 3 3 4 5 3 z z w w z w. 3. z w Rejestr 5 Rejestr 4.5 3.5 L 5 6 3 n
Pamięi 29 Smbol pamięi RAM o dostępie swobodnm przełązanie zapis - odzt wejśia informajne strob sgnał adresowe S A A A 2 A 3 L 2 3 RAM 2 3 wjśia informajne
Lizniki impulsów Lizniki 3 2 3 4 5 6 7 8 t t 2 t Y R t Y RR t t Przebiegi sgnałów w lizniku dwójkowm o pojemnośi 8
Termin związane z liznikami: Lizniki Pojemność liznika lizba różnh stanów wewnętrznh (maksmalna lizba zlizanh impulsów) Stan wjść zespół sgnałów wjśiowh liznika informują w określonm dla liznika kodzie o lizbie zlizonh impulsów 3 Stan przepełnienia liznika stan wjść, w którm zlizenie kolejnego impulsu powoduje powrót liznika do stanu pozątkowego Sgnał przeniesienia Y R sgnał wjśiow liznika przjmują wartość w stanie przepełnienia Sgnał przeniesienia Y RR - sgnał wjśiow liznika przjmują wartość w stanie przepełnienia ale tlko gd impuls powodują przejśie do stanu pozątkowego ma wartość (w przpadku lizników zmieniająh stan na zbozu opadająm impulsu zlizanego)
Lizniki 32 Szeregowe i równoległe łązenie lizników L Y R L 2 Y R L 3 Y R L 4 Y R L Y R L 2 Y R L 3 Y R L 4 Y R
Lizniki 33 Tpowe realizaje lizników dwójkowh T T T 2 z z z R J K J K J K 2 z z z R Liznik z przerzutników T Liznik z przerzutników JK
Lizniki 34 Tpowe realizaje lizników dwójkowh R z z z 2 Liznik z przerzutników
Lizniki 35 Liznik dwójkow lizą w tł J K J K J K 2 2 3 4 5 6 7 8 2 Przebiegi sgnałów
Lizniki 36 Liznik dwójkow z wpiswaniem równoległm asnhroniznm dwuprzewodowm L R 2 3 () J K w z J K w z J K w z J K w z 2 3
Lizniki 37 Smbol i tablia mikrooperaji liznika dwójkowego z wpiswaniem równoległm asnhroniznm dwuprzewodowm R L mikrooperaja L R 2 3 L 2 3 - - - / zerowanie wpiswanie zlizanie +
Lizniki 38 Smbol i tablia mikrooperaji liznika dwójkowego z wpiswaniem równoległm snhroniznm LE CEP CET R 2 3 L 2 3 Y R LE CEP CET - - - - / / mikrooperaja zerowanie wpiswanie zlizanie + - pamiętanie
Lizniki 39 Liznik dwójkow rewersjn s () J K J K J K 2
Lizniki 4 Liznik pierśieniow Liznik pseudopierśieniow n Z Z w R n Z Z R Z n Z Z R Z
Lizniki 4 Liznik dwójkow o pojemnośi J J J J R K Z K Z K Z K Z 2 3
Bloki artmetzne 42 Bloki artmetzne Sumator jednopozjn A i B i P i P i+ S i A i B i P i S i P i+ Smbol Tablia prawd
Bloki artmetzne 43 Przkładow shemat sumatora jednopozjnego A i B i P i+ +(A i B i =A i B i )P i A i B i (A i B i )P i A i S i =(A i B i ) P i B i P i
Bloki artmetzne 44 Struktura sumatora szeregowego RP A A i B i S i RP S RP B P i P i+ Struktura sumatora równoległego A B A B A 2 B 2 A 3 B 3 P P P 2 P 3 P 4 S S S 2 S 3