Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

Xi „Пуск»

f. J

-C К -R

S - С

- &

Рис. 12.8. Принципиальная схема цифрового автомата частотомера.

Рис. 12.9. Алгоритм работы цифрового частотомера.

->

У4 ->

Запись Впамять




ADDR - Загрузка адреса текущей частоты

D, RS3 -Загрузка адреса

Р - Пересылка

OUT ~ Запрос разрешения вывода

YES -Сравнение с кодом разрешения вывода

М7 - Ехли разрешен, то переход на М7 ADDR -Старый адрес

D, ADLN - Загрузка длины слова jD - Модификация адреса

ADDR - Запись модификационного адреса

Н, COUN ~ Загрузка адреса счетчика числа измерений AI - Увеличение содержимого счетчика иа 1

R81 -Загрузка "

- Инвертирование

М -Сравнение с N

М4 - Переход, если данных не набралось

0 - Обнуление счетчика

D, ADR -Загрузка начального адреса

ADDR - Загрузка конечного адреса

STAT -Статистическая обработка данных

0UT1 - Вывод результата на индикацию

DSW - Ввод слова состоянчя прибора

PI - Сравнение с кодом сигнала «Продолжить измерения»

/NZ М8 - Ожидание сигнала

Ш DELP -Ввод

CPI Y - Изменять ли погрешность?

IZ М2 -Да, ввести код поправки

JMP МЗ -Нет, продолжать измерения Вывод

LNLD LXI CALL Мб: IN CPI JZ

LHLD LXI DAD SHLD LXI INR LDA CMA ADD JNC MVI LXI LHLD CALL

M7: CALL

M8: IN CPI

Пример синтеза цифрового автомата цифрового вольтметра двухтактного интегрирования

1. Логический синтез.

1.1. Составляем словесное описание работы цифрового вольтметра двухтактного интегрирования в соответствии с его структурой (рис. 12.10) и временной диаграммой (рис. 12. И).

По сигналу пуска ЦА вырабатывает команду «Пуск» в момент времени ti. По этой команде открываются ключи SW1 и SW5 и через ключ SW1 на вход интегратора поступает измеряемое напряжение U. Происходит заряд конденсатора интегратора. Одновременно через ключ SW5 на вход СТ от ГКИ поступают импульсы частоты /о. По заполнению СТ SW1 и SW6 закрываются, СТ -

г- 2

SW 3

r-RAM-

Рис. 12.10. Структура цифрового вольтметра двухтактного интегрирования.



1 \ T / у

\-¥

/ Гц.

Tkop

ToKmi

TamZ

ts... Jam

ts t

Рис. 12.11. Временная диаграмма цифрового вольтметра двухтактного интегрирова» иия.

сбрасывается в нуль. На этом первый такт работы закончен. Во втором такте открывается SW2 и на вход интегратора поступает напряжение от источника образцового напряжения и. Происходит разряд конденсатора. Прн t/коид ~ срабатывает компаратор и но этому сигналу ЦА вырабатывает команду «Конец измерения», по которой SW2 закрыва-стси.

В этом такте одновременно с открытием SW2 открывается и и на СТ поступают импульсы от ГКИ. SW5 закрывается одновременно с SW2. Содержимое СТ переписывается в RG СТ - сбрасывается в нуль. ЦА выдает команду на отображение результата измерения. По окончании отображения результата ЦА вырабатывает команду «Коррекция», по которой начинается третий дополнительный такт работы цифрового вольтметра. В этом такте открываются ключи SW3 и SW4 и схема выборки и хранения запоминает величину дрейфа на выходе интегратора с тем, чтобы в следующем цикле измерения произвести коррекцию результата измерения. На этом работа вольтметра заканчивается.

1.2. Рассчитываем длительности основных команд ЦА, исходя из заданной погрешности измерения, требуемой помехоустойчивости, характеристик элементной базы вольтметра. Основные расчетные соотношения для выполнения п. 1.2 приведены пп. 8.3, 8.6.

1.3. Строим временную диаграмму работы автомата цифрового вольтметра двухтактного интегрирования. Диаграмма приведена на рис. 12.12.

1.4. Составляем схему алгоритма функционирования цифрового вольтметра (рис. 12.13).

1.5. Строим граф работы цифрового автомата вольтметра (рис. 12.14). По графу работы автомата определяем число элементов памяти автомата, достаточного для обеспечения требуемого числа устойчивых состояний, используя формулу

Р > logj М.

Согласно графу (рис. 12.14) /И = 8, тогда Р= \og = 3.

1.6. Используя временную диаграмму работы вольтметра и схему алгоритма его работы составляем систему функций выхода ЦА:

(12.2)

1.7. Если бы система уравнений функций выхода получилась очень сложной, с повторяющимися логическими операциями, то необходимо было бы выполнить минимизацию этих функций. В данном случае такой необходимости нет.

2. Выбор средств реализации ЦА.

2.1. По алгоритму выбора вида реализации (см.. рис. 12.2),-делаем вывод о целесообразности аппаратной реализации ЦА для данного вольтметра, так как программная реализация такого несложного автомата нецелесообразна. Если вольтметр двухтактного интегрирования входит в состав мультиметра, тогда, пользуясь методикой, изложенной в примере синтеза цифрового частотомера, можно реализовать ЦА вольтметра программно.

3. Инженерная реализация автомата.

3.1. Выбираем элементную базу, при этом учитываем технические и экономические характеристики интегральных микросхем и элементов.

3.2. По параметрам, выбранных микросхем и быстродействию прибора определяем частоту тактового генератора ЦА. Реализуя переключательные функции Yi, .... Kg, составляем электрическую принципиальную схему ЦА (рис. 12.15).

у, = Q4Q1;

j/7 = Q4Qi;

Уз = XsQsQii

yB = QtQiQQ

у 4 =

У9= QiQQs-

у, = Q3Q4;





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 [ 154 ] 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166