Для случая, когда логические операции выполняются на электронных вентилях.
Рис. 3.7.5. Структура проектируемого изделия с логикой на электронных вентилях (последовательность операций алгоритма отпирания замка и соединение узлов для его реализации), ключ № 29. Пояснения к структуре 1) Датчик кода ключа (преобразователь физического воздействия пальца в уровень напряжения) выполним на кнопках с парой контактов НЗ (нормально замкнутый – размыкающий при подаче физического воздействия) и НР (нормально разомкнутый – замыкающий), например, на кнопке КМ-1-1. В исходном состоянии со всех кнопок снимаем низкий уровень напряжения (см. рис. 3.7.6). Закодируем его логическим нулем, тогда высокий уровень напряжения – логической единицей. Такое кодирование называется ППЛ – положительная потенциальная логика (в ОПЛ – отрицательной потенциальной логике уровни напряжения кодируются наоборот). ППЛ принята для кодирования входной и выходной информации на этапах проектирования алгоритма (на этапах структурного синтеза цифрового устройства).
Рис. 3.7.6. Электрическая схема включения кнопки как датчика Все пять входных кнопок замка включены одинаково, как показано на рис. 3.7.6. Ограничивает ток сопротивление Напоминание. Значком
Обычно линии питания +5 В и 0 Вольт ( Например, для вентиля НЕ входное и выходное напряжения (потенциалы) измеряются относительно общей точки Рис. 3.7.7. Пояснение понятия «общий» потенциал Общий потенциал – от него измеряются все потенциалы в схеме (а не от +Е Вольт), т.е. «минус» вольтметра подключается к общему потенциалу. 2) Логика принятия решения (говорят, просто «логика») строится в соответствии с формулой 3.5.1, полученной в результате структурного синтеза: – это совершенная дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ), в общем случае содержит все три булевы операции: НЕ, И, ИЛИ. В данной задаче всего две булевы операции: НЕ и И. Операция ИЛИ отсутствует, т.к. замок отпирается только одним ключом-шифром. Согласно стандарту ЕСКД (Единая Система Конструкторской документации) УГО (условное графическое обозначение электронных компонентов на электрических схемах) электронных вентилей, моделирующих булевы операции НЕ, И, ИЛИ, изображаются в соответствии с рис. 3.7.8. Напоминание. Операции И и ИЛИ многоместные, т.е. применимы для многих входных переменных. На рис. 3.7.8 изображены УГО для двух входных переменных
Рис. 3.7.8. УГО вентилей, моделирующих булевы операции
Использование этих элементов показано на рис. 3.7.9. Напоминание. Электронный вентиль – это электронный усилитель, в котором транзисторы работают в «ключевом» режиме (из-за большого размаха входного сигнала).
Рис. 3.7.9. Функциональная схема кодового замка с параллельной подачей битов кода-шифра (ключа) для случая проектирования логики принятия решения (алгоритма) на электронных вентилях Все компоненты ФС – виртуальные, у них нет имени – их не выпускает промышленность, поэтому эту схему, в отличие от принципиальной, нельзя изготовить (спаять) и протестировать. Напоминание. Здесь входной код представлен уровнем напряжения: есть напряжение – «1», нет – «0». Порядок построения схемы логики: 1. Имеем рабочую логическую формулу замка: 2. Формула показывает, что переменную 3. Формула показывает, что пять входных переменных надо перемножить, следовательно, применим логический перемножитель пяти переменных – вентиль 5И. 4. Сигнал с выхода логики замка (логики принятия решения: правильный ключ на входе или нет) через усилитель на транзисторах, работающих в ключевом режиме, подаем на ключ-мощный транзистор, который управляет приводом (вызывает ток в индуктивности L электромагнита), который приводит в движение якорь электромагнита, являющийся задвижкой замка. Работа: если код верен (нажаты кнопки
При неправильном коде Напоминание: в случае реализации логики на электронных вентилях необходим усилитель мощности, т.к. выход вентиля логики маломощный – сотые доли ватта, а усилие, необходимое для отжатия пружины замка – до нескольких десятков ватт. Таким образом, для обработки одного бита информации нужна очень маленькая мощность (микроватты). Поэтому специалистов по радиоэлектронике и вычислительной технике называют «слаботочниками», а специалистов по силовым электрическим сетям – «сильночниками». Задание 7.2. 1. Изобразить ФС (функциональную схему) замка для своего ключа, в котором логические операции выполняются на электронных вентилях. 2. Указать, сколько пальцев надо и на какие кнопки нажать, чтобы открыть замок.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|