Automatyka. Treść wykładów: Multiplekser. Układ kombinacyjny. Demultiplekser. Koder

Podobne dokumenty
Układy arytmetyczne. Joanna Ledzińska III rok EiT AGH 2011

LEKCJA. TEMAT: Funktory logiczne.

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych

UKŁAD SCALONY. Cyfrowe układy można podzielić ze względu na różne kryteria, na przykład sposób przetwarzania informacji, technologię wykonania.

Funkcja Boolowska a kombinacyjny blok funkcjonalny

Układy kombinacyjne. cz.2

Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania

Kombinacyjne bloki funkcjonalne

Architektura komputerów Wykład 2

LABORATORIUM ELEKTRONIKI UKŁADY KOMBINACYJNE

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

Temat 7. Dekodery, enkodery

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Kombinacyjne bloki funkcjonalne - wykład 3

Ćwiczenie Digital Works 003 Układy sekwencyjne i kombinacyjne

UKŁADY CYFROWE. Układ kombinacyjny

Automatyka Treść wykładów: Literatura. Wstęp. Sygnał analogowy a cyfrowy. Bieżące wiadomości:

Cyfrowe układy scalone c.d. funkcje

Lista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014

Układy kombinacyjne 1

Układy kombinacyjne Y X 4 X 5. Rys. 1 Kombinacyjna funkcja logiczna.

PODSTAWY TEORII UKŁADÓW CYFROWYCH

Układy logiczne układy cyfrowe

Układy logiczne. Wstęp doinformatyki. Funkcje boolowskie (1854) Funkcje boolowskie. Operacje logiczne. Funkcja boolowska (przykład)

Ćw. 1: Systemy zapisu liczb, minimalizacja funkcji logicznych, konwertery kodów, wyświetlacze.

f we DZIELNIKI I PODZIELNIKI CZĘSTOTLIWOŚCI Dzielnik częstotliwości: układ dający impuls na wyjściu co P impulsów na wejściu

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki

Układy logiczne układy cyfrowe

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Wielkość analogowa w danym przedziale swojej zmienności przyjmuje nieskończoną liczbę wartości.

3.2. PODSTAWOWE WIADOMOŚCI TEORETYCZNE

INSTYTUT CYBERNETYKI TECHNICZNEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ ZAKŁAD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI I AUTOMATÓW

Układy Logiczne i Cyfrowe

ćwiczenie 202 Temat: Układy kombinacyjne 1. Cel ćwiczenia

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Układy kombinacyjne

Badanie układów średniej skali integracji - ćwiczenie Cel ćwiczenia. 2. Wykaz przyrządów i elementów: 3. Przedmiot badań

Elektronika (konspekt)

Temat 5. Podstawowe bloki funkcjonalne

Krótkie przypomnienie

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

Podstawy elektroniki cz. 2 Wykład 2

Podstawy Informatyki Elementarne podzespoły komputera

Rys Schemat montażowy (moduł KL blok e) Tablica C B A F

Zadania do wykładu 1, Zapisz liczby binarne w kodzie dziesiętnym: ( ) 2 =( ) 10, ( ) 2 =( ) 10, (101001, 10110) 2 =( ) 10

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Krótkie przypomnienie

1.1. Pozycyjne systemy liczbowe

Pracownia elektryczna i elektroniczna. Elektronika cyfrowa. Ćwiczenie nr 5.

Układy cyfrowe. Najczęściej układy cyfrowe służą do przetwarzania sygnałów o dwóch poziomach napięć:

Ćwiczenie 27 Temat: Układy komparatorów oraz układy sumujące i odejmujące i układy sumatorów połówkowych i pełnych. Cel ćwiczenia

PoniŜej zamieszczone są rysunki przedstawiane na wykładach z przedmiotu Peryferia Komputerowe. ELEKTRONICZNE UKŁADY CYFROWE

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych (I)

Kod znak-moduł. Wartość liczby wynosi. Reprezentacja liczb w kodzie ZM w 8-bitowym formacie:

4. UKŁADY FUNKCJONALNE TECHNIKI CYFROWEJ

Układy sekwencyjne. Podstawowe informacje o układach cyfrowych i przerzutnikach (rodzaje, sposoby wyzwalania).

Podział sumatorów. Równoległe: Szeregowe (układy sekwencyjne) Z przeniesieniem szeregowym Z przeniesieniem równoległym. Zwykłe Akumulujące

Arytmetyka liczb binarnych

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

Wykład nr 1 Techniki Mikroprocesorowe. dr inż. Artur Cichowski

Podstawy techniki cyfrowej cz.2 zima Rafał Walkowiak

Elektronika cyfrowa i optoelektronika - laboratorium

PAMIĘĆ RAM. Rysunek 1. Blokowy schemat pamięci

Podstawy techniki cyfrowej cz.2 wykład 3 i 5

Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa. Zaliczenie na ocenę. Zaliczenie na ocenę

LABORATORIUM ELEKTRONIKI I TEORII OBWODÓW

Podstawy Informatyki

Dr inż. Jan Chudzikiewicz Pokój 117/65 Tel Materiały:

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

JAK MATEMATYKA SŁUŻY ELEKTRONICE BRAMKI LOGICZNE

Układy cyfrowe. Kodowanie informacji

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: EEL s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

1259 (10) = 1 * * * * 100 = 1 * * * *1

Ćwiczenie 31 Temat: Analogowe układy multiplekserów i demultiplekserów. Układ jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU).

Minimalizacja form boolowskich

Elementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.

Podstawy działania układów cyfrowych...2 Systemy liczbowe...2 Kodowanie informacji...3 Informacja cyfrowa...4 Bramki logiczne...

Elementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.

SYSTEMY LICZBOWE. Zapis w systemie dziesiętnym

Technika cyfrowa Układy arytmetyczne

ARYTMETYKA BINARNA. Dziesiątkowy system pozycyjny nie jest jedynym sposobem kodowania liczb z jakim mamy na co dzień do czynienia.

SYSTEMY LICZBOWE 275,538 =

WYKŁAD 8 Przerzutniki. Przerzutniki są inną niż bramki klasą urządzeń elektroniki cyfrowej. Są najprostszymi układami pamięciowymi.

Badanie elektronicznych układów cyfrowych 312[02].O2.02

CYFROWE UKŁADY SCALONE STOSOWANE W AUTOMATYCE

dwójkę liczącą Licznikiem Podział liczników:

Ćwiczenie 28. Przy odejmowaniu z uzupełnieniem do 2 jest wytwarzane przeniesienie w postaci liczby 1 Połówkowy układ

Ćwiczenie 29 Temat: Układy koderów i dekoderów. Cel ćwiczenia

Podstawowe układy cyfrowe

CYFROWE BLOKI FUNKCJONALNE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Funkcje logiczne X = A B AND. K.M.Gawrylczyk /55

Architektura komputerów

Elementy struktur cyfrowych. Magistrale, układy iterowane w przestrzeni i w czasie, wprowadzanie i wyprowadzanie danych.

xx + x = 1, to y = Jeśli x = 0, to y = 0 Przykładowy układ Funkcja przykładowego układu Metody poszukiwania testów Porównanie tabel prawdy

Naturalny kod binarny (NKB)

Uniwersytet w Białymstoku Wydział Ekonomiczno-Informatyczny w Wilnie SYLLABUS na rok akademicki 2010/2011

12. Wprowadzenie Sygnały techniki cyfrowej Systemy liczbowe. Matematyka: Elektronika:

Transkrypt:

Treść wykładów: utomatyka dr inż. Szymon Surma szymon.surma@polsl.pl http://zawt.polsl.pl/studia pok., tel. +48 6 46. Podstawy automatyki. Układy kombinacyjne,. Charakterystyka,. Multiplekser, demultiplekser,. Konwerter kodu, 4. Sumator, komparator,. Układy sekwencyjne synchronicze, 4. Układy sekwencyjne asynchroniczne, 5. Kolokwium zaliczeniowe. /5 Układ kombinacyjny Charakteryzuje się tym, że stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść; stan wyjść opisują funkcje boolowskie. Multiplekser Układ komutacyjny (przełączający), posiadający k wejść informacyjnych (zwanych też wejściami danych, zazwyczaj k= n ), n wejść adresowych (sterujących) i jedno wyjście y. Posiada też wejście sterujące działaniem układu oznaczane S (wejście strobujące, ang. strobe) lub e (ang. enable). Działanie multipleksera polega na przekazaniu wartości jednego z wejść x i na wyjście y. Numer i wejścia jest podawany na linie adresowe a... a n-. Jeśli na wejście strobujące (blokujące) S podane zostanie logiczne zero, to wyjście y przyjmuje określony stan logiczny (zazwyczaj zero), niezależny od stanu wejść X i. /5 /5 Demultiplekser Koder Układ kombinacyjny, posiadający jedno wejście x, n wejść adresowych oraz k wyjść (zazwyczaj k= n ), którego działanie polega na przekazaniu sygnału z wejścia x na jedno z wyjść yi. Wyjście jest określane przez podanie jego numeru na linie adresowe a... a n-. Na pozostałych wyjściach jest stan zera logicznego. Zazwyczaj spotykane są demultipleksery o wyjściach zanegowanych, czyli na wybranym wyjściu jest stan y a na wszystkich pozostałych logiczna. Demultipleksery o wyjściach prostych są znacznie rzadziej stosowane. Jeśli na wejście strobujące (blokujące, ang. strobe) S podane zostanie logiczne zero, to wyjścia y i przyjmują określony stan logiczny (zwykle zero), niezależny od stanu wejścia x oraz od wejść adresowych. 4/5 Układ posiadający k wejść oraz n wyjść (k= n ). Jego działanie polega na zamianie kodu " z k" na naturalny kod binarny o długości n. Służy do przedstawiania informacji tylko jednego aktywnego wejścia na postać binarną, ponieważ istnieje fizyczna możliwość aktywacji więcej niż jednego wejścia; musi istnieć możliwość uznania tylko jednego. Jeśli na wejście strobujące (blokujące) S (ang. strobe) podane zostanie logiczne zero, to wyjścia yi przyjmują określony stan logiczny (zwykle zero), niezależny od stanu wejść x. Stosuje się do tego specjalne algorytmy, które przekształcają dane z zapisu np. analogowego na cyfrowy. Koder priorytetowy jest to układ w którym kodem wejściowym jest kod x z n oraz jest ustalony priorytet poszczególnych wejść. 5/5

Dekoder Transkoder Układ posiadający n wejść oraz k= n wyjść. Jego działanie polega na zamianie naturalnego kodu binarnego (o długości n), lub każdego innego kodu, na kod " z k" (o długości k). Działa odwrotnie do kodera, tzn. zamienia kod binarny na jego reprezentację w postaci tylko jednego wybranego wyjścia. W zależności od ilości wyjść nazywa się go dekoderem zn. Układ cyfrowy o n wejściach oraz k wyjściach. Jego działanie polega na zamianie dowolnego kodu cyfrowego (poza kodem z N) na inny, dowolny kod cyfrowy (również z wyjątkiem kodu z N). Typowym przykładem takiego układu jest układ zamieniający naturalny kod binarny na kod wyświetlacza siedmiosegmentowego. 6/5 7/5 Sumator Komparator Układ kombinacyjny, który wykonuje operacje dodawania dwóch (lub więcej) liczb dwójkowych. Sumatory dzielimy na: szeregowe (ang. serial adder): podczas każdej operacji dodają dwa bity składników oraz bit przeniesienia; równoległe (ang. paralel adder): wielopozycyjne, dodają do siebie jednocześnie bity ze wszystkich pozycji, a przeniesienie realizowane jest w zależności od sposobu połączenia sumatorów jednobitowych, składniki sumy C in przeniesienie z poprzedniej pozycji S suma przeniesienie C out 8/5 Jedynka na jednym z trzech wyjść komparatora informuje, w jakiej relacji względem siebie (mniejsze, równe, większe) są liczby podawane na jego wejścia. Komparatory można łączyć kaskadowo, co umożliwia porównywanie liczb (w naturalnym kodzie dwójkowym lub w kodzie CD) o dowolnej długości. 9/5 ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. /5 ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny.. Określam wejścia układu (co steruje układem),. Określam wyjścia układu (czym układ steruje),. uduje tabele prawdy układu, 4. Na podstawie tabeli prawdy wypełniam siatki Karnaugha, 5. W siatkach Karnaugha zaznaczam grupy i wypisuje równania (na jedynkach dla NND, na zerach dla NOR), 6. Otrzymane równania przekształcam do postaci zanegowanej sumy lub zanegowanego iloczynu, 7. Rysuje schemat układu. /5

ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. Określam wejścia układu (co steruje układem), Określam wyjścia układu (czym układ steruje),,,,,, /5 /5 ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. ZDNIE substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. uduje tabele prawdy układu, uduje tabele prawdy układu, 4/5 5/5 ZDNIE uduje tabele prawdy układu, substancje oraz. Przy stanie poniżej otwarty jest jedynie zawór. Pomiędzy a otwarte są zawory oraz. Poziom roboczy mieści się pomiędzy, a i wtedy otwarty jest zawór spustowy oraz zawory i. Powyżej oraz przy błędnych stanach,, (np. =, =, =) zawory, i są zamknięte, otwarty jest zawór awaryjny. ZDNIE Na podstawie tabeli prawdy wypełniam siatki Karnaugha,, 6/5 7/5

ZDNIE ZDNIE Na podstawie tabeli prawdy wypełniam siatki Karnaugha, Na podstawie tabeli prawdy wypełniam siatki Karnaugha,,, 8/5 9/5 ZDNIE Na podstawie tabeli prawdy wypełniam siatki Karnaugha,, ZDNIE, W siatkach Karnaugha zaznaczam grupy i wypisuje równania (, na zerach dla NOR), /5 /5 ZDNIE p p p W siatkach Karnaugha zaznaczam grupy i wypisuje równania (, na zerach dla NOR), ZDNIE p p p W siatkach Karnaugha zaznaczam grupy i wypisuje równania (na jedynkach dla NND, ), =p p + p p /5 =(p +p) p /5

ZDNIE =p p +p p Otrzymane równania przekształcam do postaci zanegowanej sumy lub zanegowanego iloczynu, =(p+p) p ZDNIE Rysuje schemat układu. p p p =p p p p =p p +p p =p p p p =(p+p) p =p+p+p 4/5 =p+p+p 5/5 ZDNIE ZDNIE 4 5 6 7 4 5 6 7 p p p 6/5 p p p 7/5 ZDNIE ZDNIE 4 5 6 7 4 5 6 7 Wartość dziesiętna wejść układu dla = Wartości dziesiętne Wartości dziesiętne odpowiadające,, 8/5 odpowiadające,, 9/5

ZDNIE ZDNIE 4 5 6 7 Wartość dziesiętna wejść układu dla = = dla,, = dla,4,5,6,7 4 5 6 7 = dla,, = dla,4,5,6,7 Wartości dziesiętne odpowiadające,, /5 p p p /5 ZDNIE ZDNIE 4 5 6 7 = dla,, = dla,4,5,6,7 Wartość dziesiętna wejść układu dla = Dla = = dla = dla,, Dla = = dla, = dla, p p p /5 Wartości dziesiętne odpowiadające,. /5 ZDNIE ZDNIE Dla = = dla = dla,, Dla = = dla, = dla, Czyli: Wejście multipleksera podłączamy do logicznego, Wejścia i multipleksera podłączamy do logicznej, Wejście zależy od stanu i dla: = przyjmuje stan niski, = przyjmuje stan wysoki. Wynika z powyższego, że wejście = 4/5 p p p Dla = = dla = dla,, Dla = = dla, = dla, 5/5

ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P7 P6 P5 P 4 5 6 7 8 9 6/5 7/5 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. P7= P6= P5= a b P7 P6 P5 P 4 5 6 7 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 9 8/5 9/5 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 4/5 4/5

ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 4/5 4/5 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 44/5 45/5 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 46/5 47/5

ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b P 4 8 ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. 48/5 49/5 P ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. ZDNIE IN na kod CD w zakresie liczb -. a b = ac = ac = b = a c P = d P = ac = ac = b = a c P = d P 5/5 5/5 Dziękuję za uwagę