background image

Janusz KOWAL

Janusz KOWAL

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza

Hutnicza

Podstawy Automatyki

Wykład 12

Synteza układów 

przełączających

Wykład 12

Wykład 12

S

S

ynteza

ynteza

uk

uk

ł

ł

ad

ad

ó

ó

prze

prze

łą

łą

czaj

czaj

ą

ą

cych

cych

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

2

Wprowadzenie

Reprezentacja dziesiętna stanowi wygodniejszą formę

zapisu liczby binarnej. Jeśli zmiennej x

i

przypiszemy 1, a 

zmiennej  przypiszemy 0, to w prosty sposób uzyskuje się

reprezentację

binarną. Przykładowo wyrażeniu 

odpowiada liczba binarna 1100 a reprezentacji dziesiętnej 

liczba 0

2

0

+ 0

2

1

+ 1

2

2

+ 1

2

3

= 4+8=12.

=

=

n

i

i

i

b

L

0

2

2

Pojęcia podstawowe

System dwójkowy (binarny) - jest sposobem zapisu 
liczb z wykorzystaniem symboli 0 i 1. Ogólny zapis liczb w 
systemie binarnym wyraża poniższa zależność:

Przykład dla słowa 4-bitowego:

3

2

1

0

3

0

2

2

1

2

0

2

0

2

1

2

1001

+

+

+

=

Σ

=

=

=

i

i

i

b

L

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

3

Układem przełączającym

nazywamy 

urządzenie sterujące, zbudowane z elementów, 
które mogą znajdować się w dwóch różnych 
stanach, określonych jako stan spoczynkowy i stan 
wzbudzony.

Funkcją przełączającą

f(x

1

,  x

2

, ..., x

n

nazywamy takie odwzorowanie, które dla 

kombinacji argumentów x

1

x

2

, ..., x

n

przyjmujących 

wartości 0 lub 1, przyporządkowuje rozwiązanie ze 

zbioru {0, 1}.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

4

Czynnik jedynki (konstytuenta jedynki)

m

i

jest taką funkcją przełączającą, która przyjmuje 

wartość równą 1 tylko dla jednej kombinacji 

wartości zmiennych, wyrażonej w postaci iloczynu.

Czynnik zera (konstytuenta zera)

M

i

jest 

taką funkcją przełączającą, która przyjmuje wartość 

0 tylko dla jednej kombinacji wartości zmiennych, 

wyrażonej w postaci sumy.

Faktoryzacja

ma na celu uzyskanie najmniejszej 

złożoności układu. Realizuje się to poprzez 
rezygnację z postaci normalnej funkcji. 
Wykorzystuje się tutaj prawa rozdzielności oraz 
prawa de Morgana.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

5

Algebra Boole’a jest systemem umożliwiającym 
opis układów przełączających. W notacji formalnej 
algebrę Boole’a zapisujemy jako uporządkowaną 
piątkę:

)

,

,

1

,

0

,

(

+

X

A

Algebra Boole’a

X={x

1

, x

2

, ..., x

n

} - zbiór argumentów przyjmujących 

wartości 0 lub 1,
0 - element neutralny operacji dysjunkcji (sumy),
1 - element neutralny operacji koniunkcji (iloczynu),
+ - symbol operacji dysjunkcji,

- symbol operacji koniunkcji.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

6

 

n

..

1

dla

 

X

x

 

 

X

x

..n

1

dla

 

X

x

i

i

i

=

=

Po dokonaniu założeń:

spełnione są następujące aksjomaty algebry Boole’a:
A0 x

1

+ x

2

X

A0*

x

1

x

2

X

działania na elementach neutralnych:
A1 x

1

= x

1

A1* x

1

= x

1

prawa przemienności:
A2 x

1

+ x

2

= x

2

+ x

1

A2* x

1

x

2

= x

2

x

1

prawa rozdzielności:
A3  x

1

(x

2

+x

3

)=x

1

x

2

+x

1

x

3

A3* x

1

+x

2

x

3

=(x

1

+x

2

)(x

1

+ x

3

)

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

7

A4

1

x

x

1

1

=

+

A6

1

0

=

A10

2

1

2

1

x

x

x

x

=

+

prawa dopełnienia:

prawo łączności:
A5   x

1

+(x

2

+ x

3

) = (x

1

+ x

2

)+ x

3

prawa działań na elementach neutralnych:
A7 x

1

+ 1 = 1

prawa idempotentności:
A8 x

1

+ x

1

= x

1

podwójna negacja:

1

1

x

x

=

A9
prawa de Morgana:

0

x

x

1

1

=

A4*

0

1

=

A6*

A7*

x

1

0 = 0

A8*

x

1

x

1

= x

1

2

1

2

1

x

x

x

x

+

=

A10*

A5* x

1

(x

2

x

3

) = (x

1

x

2

)

x

3

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

8

- podwójnie zanegowany argument

i

x

2

1

2

1

1

x

x

x

x

x

12

A

+

=

+

(

)

2

1

2

1

1

x

x

x

x

x

*

12

A

=

+

prawa pochłaniania:

1

2

1

1

x

x

x

x

11

A

=

+

1

2

1

1

x

)

x

x

(

x

*

11

A

=

+

Dodatkowe wyjaśnienie oznaczeń wprowadzonych 
powyżej:

i

x

- zanegowany argument

Aksjomaty z oznaczeniem gwiazdki „

*

”odnoszą się 

do operacji iloczynu.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

9

( )

1

1

x

x

f

=

( )

1

1

x

x

f

=

Ważniejsze funkcje przełączające (boolowskie)

Wartości tych funkcji dla kombinacji argumentów x

1

x

2

zaprezentowano w tabelach:

a)  zmienna x

1

b)  negacja zmiennej x

1

x

1

0

1

F(x

1

)

1

0

x

1

0
1

f(x

1

)

1
0

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

10

(

)

2

1

2

1

,

x

x

x

x

f

=

(

)

2

1

2

1

,

x

x

x

x

f

+

=

c) koniunkcja, iloczyn 

zmiennych x

1

x

2

(„i”)

d) dysjunkcja, suma 

zmiennych x

1

x

2

(„lub”)

x

1

0

1

f(x

1

,x

2

)

1

0

x

2

0

0

1

1

1

0
0

0

x

1

0

1

f(x

1

,x

2

)

1

0

x

2

0

0

1

1

1

0

1

1

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

11

e) suma modulo 2, 

różnica symetryczna („albo”)

f) operacja Pierce’a („NOR”),

(

)

2

1

2

1

2

1

,

x

x

x

x

x

x

f

+

=

(

)

2

1

2

1

,

x

x

x

x

f

=

x

1

0

1

f(x

1

,x

2

)

1

0

x

2

0

0

1

1

0

0

1

1

x

1

0

1

f(x

1

,x

2

)

1

0

x

2

0

0

1

1

0

1

0

0

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

12

g) operacja Sheffera („NAND”)

x

1

0

1

f(x

1

,x

2

)

1

0

x

2

0

0

1

1

0

1

1

1

(

)

2

1

2

1

,

x

x

x

x

f

+

=

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

13

Elementy przełączające,

z których zbudowany 

jest układ przełączający,  łączą lub przerywają 
przepływ energii w obwodzie, np.: przekaźniki i 
przełączniki elektryczne załączają przepływ energii 
elektrycznej, rozdzielacze pneumatyczne zmieniają 
kierunek przepływu sprężonego powietrza, 
natomiast rozdzielacze hydrauliczne sterują 
kierunkiem przepływu cieczy hydraulicznej.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

14

Realizacja funkcji przełączających

Elektryczne elementy stykowe

Funkcja

powtórzeń

Funkcja

negacji

Funkcja

iloczynu

Funkcja

sumy

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

15

Realizacja funkcji przełączających

Elektryczne elementy bezstykowe

Funkcja

negacji

Funkcja

powtórzeń

x

y

=

x

y

=

y=x

1

+x

2

y=x

1

x

2

Funkcja

iloczynu

Funkcja

sumy

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

16

Elementy płynowe

Realizacja funkcji przełączających

Przykład z wykorzystaniem zaworu rozdzielającego 
3/2

c) Funkcja

negacji

b) Funkcja

powtórzeń

a) Ogólna postać

funkcji

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

17

Realizacja funkcji przełączających

Elementy płynowe

Przykład z wykorzystaniem zaworu rozdzielającego 
3/2

e) Funkcja

iloczynu

d) Funkcja

sumy

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

18

Układy kombinacyjne

Sposoby opisu układów kombinacyjnych

9

Opis słowny

9

Tablice zależności

9

Przebiegi czasowe

1

0

1

1

0

0

0

1

F(x

1

,x

2

,x

3

)

1

0

1

0

1

0

1

0

x

3

1

1

0

0

1

1

0

0

x

2

1

1

1

1

0

0

0

0

x

1

8

7

6

5

4

3

2

1

Takty

F(x

1

,x

2

,x

3

)

x

3

x

2

x

1

8

7

6

5

4

3

2

1

Takty

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

19

9

Tablica kolejności 

łączeń 

9

Tablicy Karnaugh’a

(tablica Veitcha)

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

10

11

01

00

x

3

x

1

x

2

F(x

1

,x

2

,x

3

)

x

3

x

2

x

1

8

7

6

5

4

3

2

1

Takty

(

)

3

1

3

2

3

2

1

x

x

x

x

x

,

x

,

x

f

+

=

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

20

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

+

+

+

=

(

)

=

3

2

1

7

 

5,

 

4,

 

0,

x

x

x

y

(

) (

) (

) (

)

3

2

1

3

2

1

3

2

1

3

2

1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

y

+

+

+

+

+

+

+

+

=

(

)

3

2

1

6

 

3,

 

2,

 

1,

x

x

x

y

=

Zupełnie normalna postać sumy

(postać 

kanoniczna dysjunkcyjna):

Zupełnie normalna postać iloczynu (postać 

kanoniczna koniunkcyjna):

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

21

Sposobów minimalizacji funkcji 

przełączających należą:

9

Metoda przekształceń formalnych

9

Minimalizacja z wykorzystaniem tablicy    

Karnaugh’a

9

Metoda Quine’a Mc Cluskeya

9

Metoda współczynników nieoznaczonych

9

Metoda harwardzka

9

Metoda tablic niezgodności

9

Metoda redukcji quasi-implikantów

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

22

Metoda przekształceń formalnych

Metoda przekształceń formalnych stosowana jest w 
przypadku gdy funkcja dana jest w postaci 
wyrażenia algebraicznego. Wykorzystuje się wtedy 
aksjomaty i prawa algebry Boole’a. W przypadku 
gdy upraszczany układ kombinacyjny zadany jest w 
postaci schematu logicznego, realizowaną przez 
układ funkcję wyznacza się na drodze analizy.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

23

G3

G1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

01
11
10

00

10

11

01

00

x

3

x

4

x

1

x

2

G2

4

2

1

x

x

G

=

4

2

1

2

x

x

x

G

=

3

1

3

x

x

G

=

3

2

1

)

,

,

,

(

4

3

2

1

G

G

G

x

x

x

x

f

+

+

=

3

1

4

2

1

4

2

4

3

2

1

)

,

,

,

(

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

f

+

+

=

Minimalizacja funkcji z wykorzystaniem 

Minimalizacja funkcji z wykorzystaniem 

tablicy 

tablicy 

Karnaugh’a

Karnaugh’a

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

24

Synteza układów kombinacyjnych

Synteza abstrakcyjna - polega na ustaleniu liczby 

stanów wejść i wyjść oraz związków zachodzących 
pomiędzy nimi wykorzystując opis słowny, wykres 
czasowy, tablicę łączeń lub inny.

Synteza strukturalna - Celem syntezy strukturalnej 

jest wykreślenie schematu logicznego. Realizuje się 

to po uprzednim zakodowaniu sygnałów wejściowych 

i wyjściowych i minimalizacji funkcji wyjściowej.

Synteza techniczna - W trakcie syntezy technicznej 

wykreśla się schemat montażowy, z wykorzystaniem 

wybranych elementów o odpowiednich 

charakterystykach statycznych i dynamicznych.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

25

Układy sekwencyjne

Układami sekwencyjnymi nazywamy takie układy 
przełączające, w których do określenia stanu wyjść 
w chwili t

k

, nie wystarcza tylko znajomość stanu 

wejść X, lecz konieczna jest dodatkowo znajomość 
stanu wejść w chwilach poprzedzających  t

k

Zapamiętanie stanów w chwilach poprzednich 
realizuje się poprzez zastosowanie elementów 
pamięci, dlatego układy sekwencyjne nazywamy 
układami z pamięcią.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

26

Pojęcia podstawowe

Objaśnienia oznaczeń i terminów zastosowanych 
do opisu układów sekwencyjnych:

9

Stan wejść X=(x

1

, x

2

, …, x

n

)

9

Stan wyjść

Y=(y

1

, y

2

, …, y

m

)

9

Stan elementów pamięci (stan wewnętrzny pamięci)

= (Q

1

, Q

2

, …, Q

k

)

9

Stan wzbudzeń (stan wejść elementów pamięci)

= (q

1

q

2

, …, q

l

) gdzie l

k.

Stan wyjść  w układach sekwencyjnych określony 
jest przez funkcję wyjść 

λ

. Ze względu na tą funkcję 

układy sekwencyjne dzieli się na automaty Mealy’ego
i Moore’a.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

27

( )

( ) ( )

[

]

t

Q

t

X

t

Y

,

λ

=

Struktura układów sekwencyjnych Mealy’ego

automacie Mealy’ego

stan wyjść Y zależy 

zarówno od stanu wejść X jak i od stanu 
wewnętrznego  Q. Funkcję wyjść 

λ

dla tego typu 

układu zapisujemy w postaci zależności:

X

Q

Y

δ

δ

λ

λ

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

28

( )

( )

[ ]

t

Q

t

Y

λ

=

Struktura układów sekwencyjnych Moore’a

automacie Moore’a

stan wyjść Y zależy jedynie 

od stanu wewnętrznego  Q

co przedstawia 

zależność:

λ

λ

X

Q

Y

δ

δ

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

29

( )

( ) ( )

[

]

1

,

=

t

Q

t

X

t

Q

δ

Funkcja przejść

automatu 

δ

wyraża zależność 

pomiędzy stanem wewnętrznym układu w chwili 
obecnej  Q(t) a stanem wejść  X(t) i stanem 
wewnętrznym automatu w chwili poprzedniej Q(t-1).

Zależność ta wyrażona jest ogólnym wzorem:

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

30

układach synchronicznych stan wejść X może 

oddziaływać na element pamięci tylko w ściśle 

określonych momentach wyznaczonych sygnałem 

pochodzącym z wejścia synchronizującego S.
W  układach asynchronicznych stan wejść X 

oddziaływuje bezpośrednio na elementy pamięci.

Wśród układów asynchronicznych wyróżniemy:

9

układy asynchroniczne dynamiczne

9

układy asynchroniczne statyczne

Układem autonomicznym

nazywamy taki układ, 

który nie ma żadnych wejść poza wejściem 
taktującym.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

31

Stan stabilny

układu sekwencyjnego jest stanem 

trwałym. Występuje wtedy gdy stan pracy elementu 
pamięci odpowiada stanowi wzbudzenia a jego 
zmiana możliwa jest dopiero po podaniu 
zewnętrznego sygnału wejściowego.

Stan niestabilny

układu sekwencyjnego jest 

stanem nietrwałym. Występuje wtedy gdy stan 
pracy elementu pamięci  nie odpowiada stanowi 
wzbudzenia q. Dzieje się tak wówczas, kiedy 
zmiana stanu elementów pamięci jest uzależniona 
od sygnałów wewnętrznych.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

32

Zjawisko hazardu

jest związane z rzeczywistymi 

charakterystykami układów logicznych wykorzystywanych 
w syntezie układów przełączających. Prowadzi to do 
sytuacji, w której układ zaprojektowany poprawnie pod 
względem logicznym działa nieprawidłowo ze względu na 
pojawianie się niepożądanych, krótkotrwałych sygnałów 
wyjściowych. Zjawisko hazardu eliminuje się poprzez 
wprowadzenie do układu tzw. 

grupy antyhazardowej

.

W układach stykowych zjawisko hazardu jest 
konsekwencją niejednoczesnej

zmiany położenia 

zestyków przekaźnika, tak że zależność                     albo 

. W układach bezstykowych zjawisko hazardu 

jest związane z różnym czasem propagacji sygnału przez 
poszczególne elementy logiczne.

1

x

x

+

0

x

x

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

33

Zjawisko wyścigu

jest konsekwencją różnych 

czasów zadziałania elementów pamięci. Uwzględniamy 
następujące możliwości:

9

Obydwa elementy pamięci zmieniły stan jednocześnie

9

Pierwszy element pamięci zmienił swój stan wcześniej

9

Drugi element pamięci zmienił swój stan wcześniej

9

wyścig niekrytyczny

gdy układ po przejściu 

różnych dróg dochodzi w każdym przypadku do  tego 
samego stanu stabilnego

9

wyścig krytyczny

gdy układ po przejściu różnych 

dróg dochodzi w każdym przypadku do innego stanu 
stabilnego

Wyróżniamy:

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

34

Możliwe są trzy przypadki wyścigu:

9

pojawiają się jednocześnie dwa sygnały 

9

dwa sygnały jednocześnie zanikają 

9

jednocześnie następuje wyłączenie i załączenie 
sygnałów

2

6

7

4

Liczba 

łączenia

x

3

x

2

x

1

5

4

3

2

6

5

4

7

3

1

6

5

4

3

6

5

4

5

3

2

5

4

3

2

7

1

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

35

Zamknięty cykl drgań

w układzie sekwencyjnym 

występuje wtedy gdy grupa elementów pamięci 
przełączana jest cyklicznie do momentu pojawienia 
się zewnętrznego sygnału wejściowego. 
Odpowiada to sytuacji gdy układ sekwencyjny 
przechodzi wielokrotnie przez te same stany 
niestabilne dążąc do osiągnięcia stanu stabilnego.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

36

Synteza układów sekwencyjnych

Przykładowe metody:

9

metoda intuicyjna

9

metoda algorytmiczna

9

metoda tablic kolejności łączeń

9

metoda tablic przejść-wyjść nazywana metodą 

Huffmana

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

37

Metoda tablic kolejności łączeń

Metoda tablic kolejności łączeń

Posługując się ogólnym schematem blokowym syntezy 
układów sekwencyjnych wyróżniono 3 etapy 
projektowania, do których należą 

synteza abstrakcyjna, 

synteza strukturalna

synteza techniczna

. Znaczenie 

poszczególnych etapów projektowania objaśniono 
poniżej.

9

Synteza abstrakcyjna

Podstawowym zadaniem w syntezie układów 
przełączających na podstawie tablicy kolejności łączeń 
jest określenie czy układ jest rozwiązywalny, ile 
elementów pamięci potrzeba by układ był 
rozwiązywalny i w jaki sposób będzie wyglądała tablica 
wzbudzeń.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

38

Tablica kolejno

ści 

łą

cze

ń

4

5

7

6

2

5

1

3

2

Liczba

laczenia

nj

0

1

2

1

2

3

1

3

Takty

Sygnaly

4

5

6

7

8

Sta

w

e

sc

2

2

2

x

x

x

Sta

n

w

zb

ud

ze

n

S

x1

S

x2

S

x3

S

p

R

x1

R

x2

R

x3

R

p

i

St

a

n

pam

ie

c

Liczba

laczenia

2

3

P

1

4

12

9

1

13

3

2

6

7

5

a

a

b

b

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

39

0

0

-

-

-

1
0
0

0
0

8

7

6

1a

2

1b

3a

3b

4

5

5

6

4

3b

3a

2

1b

1a

Takt
S

x2

7

8

9

9

Synteza strukturalna

Tablica kolejności łączeń

00

x

3

P

1

10

11

01

10

11

01

00

x

1

x

2

10

11

01

00

10

11

01

00

x

3

P

1

x

1

x

2

1

3

2

P

x

S

x

=

Tablica Karnaugh’a

Tablica Karnaugh’a dla 
wzbudzenia S

x2

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

40

Metoda tablic przejść-wyjść

(metoda Huffmana)

Struktury układów sekwencyjnych

automat Mealy’ego

automat Moore’a

( )

( ) ( )

[

]

t

Q

t

X

t

Y

,

λ

=

( )

( )

[ ]

t

Q

t

Y

λ

=

X

Q

Y

δ

δ

λ

λ

λ

λ

X

Q

Y

δ

δ

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

41

Synteza abstrakcyjna

9

graf

9

tablica przejść-wyjść

graf automatu Mealy’ego

graf automatu Moore’a

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

42

Upraszczanie tablic przejść-wyjść

9

Zastąpienie stanów równoważnych

01

7

6

-

1

7

0-

7

-

3

1

1

y

1

y

2

10

11

01

00

x

1

x

2

Q

01

7

6

3

1

1,7

y

1

y

2

10

11

01

00

x

1

x

Q

Tablica pierwotna

po skróceniu

Skracania stanów zgodnych tablicy przejść-wyjść 
dla układu Moore’a

9

Skracanie stanów zgodnych

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

43

Upraszczanie tablic przejść-wyjść

Skracania stanów zgodnych tablicy przejść-wyjść 
dla układu Mealy’ego

00

4

-

2

1

1

01

4

5

2

-

5

01

-

5

2

1

2

y

1

y

2

10

11

01

00

x

1

x

2

Q

Tablica pierwotna

4

5

2

1

1,2,5

10

11

01

00

x

1

x

2

Q

10

01

01

00

1,2,5

10

11

01

00

x

1

x

2

Q

po skróceniu

Tablica wyjść

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

44

Synteza strukturalna

9

Kodowanie tablic przejść-wyjść

9

określenie i rozwiązanie tablic Karnaugh’a

9

Zapisanie funkcji wyjść i wzbudzeń

9

schemat logiczny układu

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

45

Synteza techniczna

Ta część syntezy polega na określeniu sposobu 
realizacji gotowego urządzenia. Istotne znaczenie 
ma typ elementów, z których wykonane zostanie 
urządzenie. Jeśli istnieje taka potrzeba, należy 
uwzględnić sposób rozmieszczenia elementów 
oraz to w jaki sposób i za pomocą jakich środków 
technicznych zrealizowane zostaną połączenia 
logiczne.

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

46

1

1

4

4

3

1

2

1

0

4

1

1

4

3

1

2

1

0

3

2

1

3

2

1

Przykład

Automat Moore’a

Kodowanie

1

0

4

1

1

3

0

1

2

0

0

1

Q

2

Q

1

Q

4

3

2

1

Y

1

0

Q

P

1

4

2

3

1

0

1

0

(0)

(1)

(1)

(1)

0

1

0

1

Graf działania

Tablica 

pierwotna

background image

Katedra Automatyzacji Procesów

Katedra Automatyzacji Procesów

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Akademia Górniczo

Akademia Górniczo

-

-

Hutnicza w Krakowie 

Hutnicza w Krakowie 

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Prof. dr hab. inż. Janusz KOWAL

Temat wykładu: Synteza układów przełączających      

Temat wykładu: 

Temat wykładu: 

Synteza układów przełączających      

Synteza układów przełączających      

Podstawy Automatyki

Podstawy Automatyki

47

1

Przykład

Automat Moore’a

1

0

1

1

0

0

0

1

0

4

1

1

3

0

1

2

0

0

1

Q

2

Q

1

Q

Tablica 

pierwotna

Kodowanie

Tablica Karnaugh’a

wzb. Pamięcią Q

1

3

1

2

Y

1

1

4

1

4

1

4

3

1

3

2

0

2

1

0

Q

P

10

11

01

00

1

0

P

q

1

q

2

2

1

1

2

1

q

q

Pq

q

P

Q

+

+

=