Minneselement,. Styrteknik grundkurs. Digitala kursmoment. SR-latch med logiska grindar. Funktionstabell för SR-latchen R S Q Q ?

Transkript

1 Styrteknik grundkurs Digitala kursmoment Binära tal, talsystem och koder Boolesk Algebra Grundläggande logiska grindar Minneselement, register, enkla räknare Analog/digital omvandling SR-latch med logiska grindar A: Ettställning med S=1 B: Återgår till viloläget C: Nollställning med R=1 D: Återgår till viloläget Viloläget innebär minnesfunktion Latch = haspe, lås S = Set R= Reset 2 Funktionstabell för SR-latchen R S Q Q ? Q + innebär Det nya värdet på Q. Den första raden ska tolkas Det nya värdet på Q är samma som det gamla, dvs Q behåller sitt tidigare värde (minnesfunktion). R och S får inte vara 1 samtidigt det är en otillåten kombination. 3 1

2 Klockad SR-latch 4 Klockad SR-latch, funktionstabell C R S Q + 0 x x Q Q ? x innebär godtyckligt värde, don t care 5 Klockad SR-latch, med Preset och Clear Cl Pr C R S Q + 1 x x x x x x x x x Q Q ? Preset och Clear är direktverkande ingångar. OBS skillnaden mellan IEC och förenklad symbol. 6 2

3 D-latch C D Q + 0 x Q D-latchen kan även ha Direktverkande ingångar 7 D-vippan, flankstyrd C D Q x Q 1 x Q C D Q Den uppåtriktade pilen innebär att klocksignalen C ändras från låg till hög nivå, positiv flank. Det värde som finns på D-ingången omedelbart innan klockflanken överförs till utgången Q 8 Jämförelse mellan D-latch och D-vippa Q1 = D-latch Q2 = D-vippa 9 3

4 T-vippa C T Q + 0 Q 1 Q Om T = 1 slår vippan om vid varje klockflank. T = Toggle Om T = 1 konstant erhålls en fyrkantsvåg på D. Frekvensen är halverad jämfört med klockfrekvensen. 10 Skiftregister med D-vippor Vid varje klockflank skiftas registrets innehåll ett steg åt höger. Registret är av typ seriellt in parallellt ut 11 Skiftregister, högerskift Några olika typer av skiftregister: högerskift vänsterskift, seriellt in parallellt ut, parallellt in seriellt ut, seriellt in seriellt ut, parallellt in parallellt ut 12 4

5 Räknare Räknare konstrueras med D-vippor och logiska grindar. Räknaren styrs av en gemensam klocksignal Ex: 4 bitars binärräknare (Q3,Q2,Q1,Q0) Räknesekvens 0000, 0001, 0010,, 1111, 0000, 0001 E är en enable -ingång E = 1 => räkning E = 0 => Räknaren står stilla 13 Adressavkodning, halvledarminne Minnet består av 15 ord. Orden väljs med adressledningar. Varje ord består av 8 bitar. Minnet är mycket litet. 14 Olika typer av minnen: ROM: Read Only Memory (Läsminne) RAM: Random Access Memory (Läs och skrivminne) PROM: Programmable Read Only Memory EPROM: Erasable PROM (Raderas med UV-ljus) EEPROM: Electricallay Erasable PROM Flash minne: Snabbare raderbart EEPROM 15 5

6 Databuss, adressbuss: En Buss är ett antal gemensamma elektriska ledare som används av flera enheter. Adressbussen används tex. av flera minneskapslar. I datorer och styrsystem består bussarna ofta av: Databuss, adressbuss och kontrollbuss. 16 Analog/Digital - omvandling, A/D-omvandling: A/D-omvandling innebär att ett analogt värde omvandlas till motsvarande digitala värde. Antalet bitar i A/D-omvandlaren bestämmer hur noggrant det digitala värdet blir. Snabbheten i omvandlingen är viktig 17 Analog/Digital - omvandling, A/D-omvandling: Ex 3-bitars A/D-omvandlare, 10 V X1 X2 X3 Volt , , , , , , , ,75 Om den analoga spänningen är mellan 4,375 V och 5,625 V kommer den att omvandlas till det digitala värdet

7 A/D-omvandling: En A/D omvandling sker i vissa tidpunkter. Sampling av signalen. 19 D/A-omvandling: D/A-omvandling innebär att ett digitalt värde omvandlas till motsvarande analoga värde. 20 Styrsystem Till de flesta industriella styrsystem finns: Digitala moduler med ett antal digitala in- och utgångar. A/D- och D/A-moduler. Anslutning till en industriell kommunikationsbuss. 21 7