Контроллер ГАММА-8М

 

 

Рис. 9. Графическое изображение SN74153

 

 

1 - вход разрешения V1;

2 - вход выборки разряда S2;

3 - вход информационный A3;

4 - вход информационный A2;

5 - вход информационный A1;

6 - вход информационный A0;

7 - выход A;

8 - общий;

9 - выход D;

10 - вход информационный D0;

11 - вход информационный D1;

12 - вход информационный D2;

13 - вход информационный D3;

14 - вход выборки разряда S1;

15 - вход разрешения V2;

16 - напряжение питания.

 

 

 

 

 

Рис. 10. Схемная реализация в программе EWB заданной БФ на мультиплексорах с q=2

 

Рис. 11. Проверка правильности реализации в программе EWB заданной БФ на мультиплексорах с q=2

Разложение исходной БФ по трём переменным приведено в таблице 4.

 

    Таблица 4 

	0	1	2	6	9	10	11	15	17	21	23	24	26	27	31
E (rk/8)	0	0	0	0	1	1	1	1	2	2	2	3	3	3	3
F(rk/8)	0	1	2	6	1	2	3	7	1	5	7	0	2	3	7

 

_{Таким образом  после первого  шага разложения БФ получили следующие  ОФ:}

  

Это свидетельствует о нецелесообразности дальнейшего разложения исходной БФ и её схемной реализации (для этого потребуется восемь мультиплексоров).

Разложение исходной БФ по четырём  переменным приведён в таблице 5.

 

Таблица 5

	0	1	2	6	9	10	11	15	17	21	23	24	26	27	31
E (rk/16)	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1
F (rk/16)	0	1	2	6	9	10	11	15	1	5	7	8	10	11	15

Таким образом, после первого  шага разложения БФ по четырем переменным получаем следующие ОФ:

Поскольку все ОФ получились тривиальными, разложение БФ заканчивается и её можно реализовать на одном мультиплексоре . Схемная реализация БФ на одном мультиплексоре типа SN74150 приведена на рис. 12.

Рис. 12. Реализация заданной БФ схемой из мультиплексоров типа SN74150

 

Микросхема SN74150

 

 

 

Микросхема  представляет собой селектор-мультиплексор  данных на 16 каналов со стробированием. Позволяет с помощью четырех  адресных входов A-D передать данный поступающие на один из входов D0-D15 к выходу Y. Если на вход разрешения S подано напряжение высокого уровня, то на выходе Y также появится высокий уровень независимо от адреса остальных входов. Напряжение низкого уровня на входе C разрешает прохождение данных от входов D0-D15 [4].

Назначение выводов:

1 - вход информационный D7;

2 - вход информационный D6;

3 - вход информационный D5;

4 - вход информационный D4;

5 - вход информационный D3;

6 - вход информационный D2;

7 - вход информационный D1;

8 - вход информационный D0;

9 - стробирующий вход;

10 - выход;

11 - вход адресный D;

12 - общий;

13 - вход адресный C;

14 - вход адресный B;

15 - вход адресный A;

16 - вход информационный D15;

17 - вход информационный D14;

18 - вход информационный D13;

19 - вход информационный D12;

20 - вход информационный D11;

21 - вход информационный D10;

22 - вход информационный D9;

23 - вход информационный D8;

24 - напряжение питания.

 

Рис. 13. Графическое

изображение SN74150

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 14. Схемная реализация в программе EWB заданной БФ на мультиплексорах с q=4 Рис.15. Проверка правильности реализации в программе EWB заданной БФ на мультиплексорах с q=4

 

Наиболее экономичные реализации схем на мультиплексорах получаются при минимуме ярусов из мультиплексоров. Поэтому наилучшей реализацией  булевой функции по критерию минимума аппаратных затрат является разложение булевой функции по четырем переменным {x₂, x₃, x₄, х₅}.

 

Заключение

В первой части моей курсовой работы описывается устройство и принцип действия контроллера ГАММА – 8М, представляющего собой микропроцессорный прибор на основе однокристальной микро-ЭВМ (ОМЭВМ). ГАММА-8М   предназначен   для подключения    к    нему    двух   датчиков    уровня    ультразвукових ДУУ2 и ДУУ2М, датчиков температуры многоточечных ДТМ1 и ДТМ2    или    датчиков    избыточного   давления ДИД1 производства ЗАО "Альбатрос" любых модификаций в любой конфигурации.

Контроллер обеспечивает обработку  поступающих от датчиков сигналов, расчет и индикацию измеренных параметров с помощью семисегментных светодиодных индикаторов.

Прибор имеет в своем составе три узла: ячейка сопряжения с датчиками ЯСД4, ячейка вычислительная ЯВ3  и ячейка индикации ЯИ5.

ЯСД4 содержит блок питания, вырабатывающий напряжения, необходимые для работы всех остальных узлов прибора, источник искробезопасного питания датчиков, подключаемых к прибору, и узлы оптронной развязки сигналов связи прибора и датчиков, обеспечивающие согласование уровней сигналов и защиту искробезопасных цепей от искроопасных.

ЯВ3 является центральным узлом прибора и осуществляет опрос датчиков, расчет измеряемых параметров, формирование изолированных токовых и дискретных управляющих сигналов, хранение настроечной информации при отключении питания прибора, обеспечение обмена данными с ЭВМ верхнего уровня, а также управление работой ЯИ5.

ЯИ5 осуществляет индикацию измеренных датчиками параметров и состояния ключем, а также выполняет функцию кросс-платы, связывающей ЯСД4 и ЯВ3.

В расчетной части мною были приведены  общие сведения о мультиплексорах, а также рассмотрены некоторые серии мультиплексоров, которые в последующем использовались при реализации заданной булевой функции с числом управляющих входов q=2, 3, 4. По критерию минимума аппаратных затрат была выбрана наилучшая реализация булевой функции на мультиплексоре. Наиболее экономичные реализации схем на мультиплексорах получаются при минимуме ярусов из мультиплексоров. Поэтому наилучшей реализацией булевой функции оказалось разложение по четырем переменным {x₂, x₃, x₄, х₅} на одном мультиплексоре типа SN74150.

 

 

Список литературы

 

1. Арсеньев Ю.Н., Журавлев В.М. Проектирование систем логического управления на микропроцессорных средствах – М., Высшая школа, 1991.
2. Браммер Ю. А., Пащук И. Н. Цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. учеб. заведений – М.: Высшая школа, 2001 г.
3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. М.: СОЛОН-Р, 2001.
4. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т5, Т10 – М., ИП РадиоСофт, 2001.
5. Калабеков Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. – М.: Горячая линия–Телком, 2002. 
6. Тугашова Л. Г. Томус Ю. Б. Синтез схем дискретной электроники с применением компьютерных технологий (1 часть): Учебное пособие. – Альметьевск: Альметьевский нефтяной институт, 2003.
7. Безуглов Д.А., Калиенко И.В. Цифровые устройства и микропроцессоры. – Ростов н/Д.:Феникс, 2006.
8. Контроллер микропроцессорный ГАММА – 8М. Руководство по эксплуатации УНКР.466514.011 РЭ, 2006.
9. Тугашова Л.Г. Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплинам «Устройства цифровой автоматики», «Технические средства автоматизации». – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2008.
10. http://www.tdautomatika.ru/catalog/description/ - описание ДУУ2 и ДТМ1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Вид контроллера ГАММА-8М

 
Приложение 2

Структурная схема ячейки вычислительной ЯВ3

Приложение 3

Структурная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4