Дешифраторы.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами на тэс
При этом дешифратор получается неполным (не может дешифровать все шестнадцать входных комбинаций), что дает возможность сделать его более экономичным. В схеме на рис. 3.35 использованы двух-, трехи четырехвходовые элементы И-НЕ, входы которых соединены параллельно. Электронный советчик" представляет собой неполный дешифратор состояния четырех датчиков (рис. 3.37). Выходы дешифратора могут… Читать ещё >
Дешифраторы. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на тэс (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
По способу построения различают следующие типы дешифраторов:
- • матричные (прямоугольные, с параллельно включенными входами логических элементов);
- • пирамидальные (с последовательным включением двухвходовых логических элементов);
- • каскадные (с предварительным группированием входных сигналов).
Обычно входы дешифраторов связаны с выходами (единичным и нулевым) триггеров различных регистров и счетчиков, если необходимо дешифровать, например, код операции, адрес слова в памяти и т. п.
Таблица 3.5.
Десятичная цифра. | Двоичное число. |
Х010. | |
Х011. | |
X 100. | |
X 101. | |
X ПО. | |
X 111. | |
1 ххо. | |
1 XX 1. |
Схема двоично-десятичного матричного дешифратора показана на рис. 3.35.
С помощью четырех триггеров можно отобразить шестнадцать двоичных чисел (24= 16) от 0000 до 1111. Эта схема составлена в предположении, что двоичное число не превышает 1001.
При этом дешифратор получается неполным (не может дешифровать все шестнадцать входных комбинаций), что дает возможность сделать его более экономичным. В схеме на рис. 3.35 использованы двух-, трехи четырехвходовые элементы И-НЕ, входы которых соединены параллельно.
Дешифратор работает в соответствии с табл. 3.5.
Разряды чисел, обозначенные в таблице буквой X, не участвуют в дешифровании. Они могли бы играть роль, если бы дешифратор был полным. Например, для дешифрования числа 5 достаточно трех младших разрядов, т. к. если бы в четвертом разряде была единица, то это число равнялось бы 13. Для дешифрования чисел 8 и 9 достаточно только двух разрядов: первого и четвертого.
Выходы трех триггеров можно сгруппировать в пирамидальный дешифратор (рис. 3.36). Этот дешифратор будет полным, т. к. он имеет три входа и 2 — 8 выходов, что соответствует числам от 0 до 7 в десятичной системе.
Рис. 3.35. Двоично-десятичный матричный дешифратор
В качестве примера рассмотрим применение дешифратора для создания «электронного советчика» для управления технологическим процессом.
Технологический процесс обеспечивает электронагрев воды в заданных пределах температур при ограничениях на ее солесодержание и рабочее давление. В этом процессе контролируются три параметра:
- а) температура, которая должна поддерживаться в пределах от 80 до 120 °C;
- б) солесодержание, которое не должно превышать 0,5%;
- в) давление, которое не должно быть более 1 МПа.
Информация о ходе процесса поступает от четырех датчиков: А и В —
термометры, С — солемер и D — манометр. Датчики являются пороговыми, т. е. их выходной сигнал изменяется (от 0 к 1 или от 1 к 0) при переходе через определенный порог.
В нашем случае:
^ 11 при / < 80 °C, 11 при />120 °С,.
[О при / > 80 °C, «|о при /<120 °С,.
{1 при солссодсржании > 0,5%, ^ jl при давлении >1 МПа,.
0 при солесодержании < 0,5%, [О при давлении <1 МПа.
Рис. 3.36. Двоично-восьмеричный пирамидальный дешифратор
Ниже приведены комбинации выходных сигналов датчиков и комментарии (табл. 3.6).
Таблица 3.6.
Номер комбинации. | Комбинация. | Комментарий. |
— нормальное состояние. | ||
— временно включить нагреватель. | ||
— временно выключить нагреватель. | ||
ООН. | — не имеет смысла. | |
— увеличить подпитку обессоленной водой. | ||
— увеличить подпитку обессоленной водой и временно включить нагреватель. |
Окончание табл. 3.6
ОНО. | — увеличить подпитку обессоленной водой и временно выключить нагреватель. | |
— не имеет смысла. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса и временно включить нагреватель. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса и временно выключить нагреватель. | ||
— не имеет смысла. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса и увеличить подпитку обессоленной водой. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса, увеличить подпитку обессоленной водой и временно включить на1реватель. | ||
— уменьшить производительность питающего насоса, увеличить подпитку обессоленной водой и временно выключить на1реватель. | ||
— не имеет смысла. |
Комбинации 3, 7, 11 и 15 «нс имеют смысла», т. к. невозможно установить температуру одновременно ниже 80 и выше 120 °C, т. е. невозможно, чтобы А — 1 и В = 1.
«Электронный советчик» представляет собой неполный дешифратор состояния четырех датчиков (рис. 3.37). Выходы дешифратора могут управлять включением ламп, над которыми имеются надписи с инструкциями для работы в различных ситуациях.
Возможен вариант, при котором выходы дешифратора управляют соответствующими исполнительными механизмами, а оператору выдаются только некоторые из сообщений.
В цифровых устройствах часто встречаются семисегментные индикаторы (рис. 3.38) для индикации десятичных цифр. С помощью комбинаций светящихся элементов а, b, с, d, e, f и g можно отобразить все десятичные цифры. Существуют дешифраторы, выполненные на интегральных микросхемах и осуществляющие дешифрирование двоично-кодированного десятичного числа для семисегментных индикаторов по табл. 3.7.
С применением других дешифраторов семисегментные индикаторы можно использовать и для отображения букв алфавита.
Рис. 3.37. Дешифратор для «электронного советчика»
Таблица 3.7.
Десятичная цифра. | Сегменты. | ||||||
а | b | с | d | е | г | g | |
Рис. 3.38. Семисегментный индикатор