Elementy techniki cyfrowej i sterowania
cyfrowego
-
elementy logiczne
najprostsze urządzenia techniczne
przekształcające
sygnały wejściowe dwuwartościowe x1, x2,.... w
sygnał wyjściowy dwuwartościowy y to
elementy
logiczne.
Syntezę i analizę tych układów dokonuje się za
pomocą algebry dwuwartościowej Boole’a.
Algebra ta, na zbiorach sygnałów
dwuwartościowych definiuje wiele działań
matematycznych m. inn. dodawanie logiczne,
mnożenie logiczne, zaprzeczenie, wyłączenie itp.
Obowiązują w niej prawa przemienności
dodawania i mnożenia, prawa łączności
dodawania i mnożenia, rozdzielności dodawania
względem mnożenia i mnożenia względem
dodawania. W algebrze tej obowiązują też prawa
De Morgana.
S
Podstawowe elementy logiczne
Nazwa elementu
logicznego
Symbol graficzny
Zapis funkcji
logicznej
Element negacji
(NOT)
Element sumy
logicznej (OR, LUB)
Y= x1+x2+x3+x4
Elementy iloczynu
logicznego ( AND, I)
Y= x1*x2*x3*x4
Element negacji
sumy logicznej
( NOT OR, NOR)
Element negacji
iloczynu logicznego
NOT AND, NAND)
Łączenie elementów logicznych dla realizacji
funkcji logicznej
Przykład sterowania logicznego wentylacją
Sterowanie załączeniem silnika wentylatora dla stabilizacji
temperatury w trzech pomieszczeniach
Elementy logiczne z pamięcią
Element pamięci dwustanowy - „przerzutnik”
Przerzutniki typu SR, JK, D, T
Przerzutnik RS na przekaźniku
elektromagnetycznym
Budowa licznika binarnego z przerzutników typu „T”
Sterowanie cyfrowe
Przetwarzanie informacji analogowej w
sterowaniu cyfrowym
Przetwornik cyfrowo analogowy (C/A)
Przetwornik C/A typu drabinkowego
Przetwornik C/A ze źródłami odniesienia U/2, U/4,
U/8
7
1
1
1
2
4
8
8
Uwyj
Uodn
Uodn
Uodn
Uodn
=
+
+
=
Przetwornik analogowo cyfrowy (A/C)
Schemat strukturalny przetwornika
A/C
Przetwornik A/C z dynamiczną kompensacją
Własności przetworników C/A i A/C
•
szybkość przetwarzania:
–czas przetwarzania,
–częstotliwość przetwarzania,
–szybkość bitowa
•
parametry eksploatacyjne:
–maksymalny zakres i polaryzacja napięcia wejściowego,
–impedancja wejściowa,
–rodzaj kodu słowa wyjściowego,
–błąd skalowania
–obciążalność wyjść,
–rodzaj zasilania.
dokładność przetwarzania:
• nieliniowość całkowa,
• nieliniowość różniczkowa,
• błąd przesunięcia zera,
• współczynnik zmian cieplnych napięcia
przesunięcia zera,
