Слайд 1ТИПОВЫЕ АВТОМАТЫ
Лекция 11
Типовые комбинационные автоматы
Вопрос1.Понятие о типовых автоматах
Вопрос2.
Типовые комбинационные автоматы
Слайд 21. Понятие о типовых автоматах
Методы синтеза автоматов, рассмотренные ранее, применяются
для проектирования сравнительно простых автоматов.
Слайд 3Понятие о типовых автоматах
В реальных системах автоматизированного управления необходимы гораздо
более сложные автоматы, условия функционирования которых либо вообще нельзя выразить
на формализованном языке, либо эта формулировка будет очень громоздкой.
Слайд 4Понятие о типовых автоматах
Однако, анализ алгоритмов, выполняемых различными системами, показывает,
что все они могут быть сведены к ограниченному множеству стандартных,
унифицированных операций – суммирование, вычитание и др. арифметические операции, сравнение кодов, кодирование, декодирование и другие логические операции, запись, хранение информации, управление последовательностью указанных операций и т.д.
Слайд 5Понятие о типовых автоматах
В процессе применения интегральных микросхем (ИМС) быстро
пришло понимание, что необходимо выделить типовые автоматы - схемы, блоки
и использовать по большей части их по принципу «выделил – вставил».
Такие типовые блоки оформили как микросхемы средней степени интеграции (СИС), содержащие сотни базовых логических элементов.
Слайд 6Понятие о типовых автоматах
Так в ЭВМ (микропроцессоре) – это чтение
и запись команды по указанному адресу, дешифрация команды, исполнение команды
– выполнение требуемой обработки информации, запись результата, обращение к устройствам ввода-вывода и т.д
Слайд 7Понятие о типовых автоматах
Поэтому в общем случае синтез сложного автомата
должен начинаться с этапа блочного синтеза, когда в общем алгоритме
выделяются подалгоритмы, которые можно реализовать типовыми блоками.
Слайд 8Понятие о типовых автоматах
Таким образом, осуществляется декомпозиция исходного алгоритма и
синтез значительно упрощается.
Задача оптимального блочного синтеза сложного автомата в общей
постановке ещё не решена.
Слайд 9Понятие о типовых автоматах
Типовым автоматом (схемой, узлом) называют совокупность функционально
связанных элементов, обеспечивающих выполнение одной или нескольких типовых, стандартных операций,
которые могут выполняться или непрерывно или по специальным сигналам.
Слайд 112. Типовые комбинационные автоматы
Слайд 122. Типовые комбинационные автоматы
К типовым комбинационным схемам, типовым комбинационным автоматам
(функциональным узлам комбинационного типа относятся: 1) арифметико-логические комбинационные автоматы,
например, АЛУ (арифметико-логические устройства), схемы сравнения кодов, комбинационные умножители и пр.; 2) кодопреобразователи (дешифраторы, шифраторы, специальные кодопреобразователи и др.); 3) универсальные логические модули (программируемые логические матрицы, мультиплексоры, блоки памяти и др.) – все это уже так называемая «гибкая» логика.
Слайд 132. Типовые комбинационные автоматы
Г О С У Д А Р
С Т В Е Н Н Ы Й С
Т А Н Д А Р Т С О Ю З А С С Р
Единая система конструкторской документации ГОСТ 2.701-84
Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности, а также электрические схемы энергетических сооружений электрических станций, электрооборудования промышленных предприятии и т.д.), устанавливает виды и типы схем и общие требования к их выполнению.
1. ВИДЫ И ТИПЫ СХЕМ
1.1. Схемы в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия (установки), подразделяют на следующие виды:
электрические;
гидравлические;
пневматические;
газовые (кроме пневматических);
кинематические;
вакуумные;
оптические;
энергетические;
деления;
комбинированные.
Слайд 142. Типовые комбинационные автоматы
Слайд 152. Типовые комбинационные автоматы
Слайд 162. Типовые комбинационные автоматы
Сумматор — типовой комбинационный автомат (логический операционный
узел), выполняющий арифметическое сложение двоичных кодов двух чисел. При арифметическом
сложении выполняются и другие дополнительные операции: учёт знаков чисел, выравнивание порядков слагаемых и тому подобное.
Слайд 20Сумматор и полусумматор
УГО в Electronics Workbench
Слайд 21Сумматор и полусумматор
Electronics Workbench
Слайд 22Другие АЛ -КА
Вычитатели и сумматоры – вычитатели;
Комбинационные умножители и делители;
Арифметико-логические
устройства, выполняющие заданную операцию над операндами.
Слайд 24Кодопреобразователи
Кодеры - CD (Шифраторы)-
Декодеры -DC (Дешифраторы)
Слайд 27Кодопреобразователи
Дешифраторы DC
Слайд 28Кодопреобразователи
Приоритетный шифратор
Кодопреобразователь для семисегментного индикатора
Слайд 29Устройства анализа кодов
Схема сравнения – компаратор
Слайд 30Универсальные логические модули -УЛМ
УЛМ называют такой типовой КА, который в
зависимости от его настройки может реализовать заданное множество логических функций
от входных сигналов.