Řadiče - výukový kurz

1. Řadiče - výukový kurz Evropská unie Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

2. Jedno z dělení řídicích automatů • Podle realizace δ(přechodové funkce) aω (výstupní funkce) • sériový (softwarový)- činnost automatu se emuluje programem • volně programovatelné • řídicí počítače • paralelní (hardwarový)- řešeno jako logický obvod či paměť • výhody: - rychlá reakce - vysoká odolnost proti rušení • řešení: - pevně naprogramovaný - reprogramovatelný

3. Řadiče Starověký řadič: Herkules střílí na draka, Hero z Alexandrie, Pneumatica.

4. Automat typu Moore X Xt P a m ě ť Vzorkování,měření vstupů X * Sz Následující stav S* Sz Sz Z ω Zt * Sm Sm Sm Zápis výstupů δ vnitřní proměnné automatu • Řadič je speciální případ binárního automatuMoore (Mealy) • nejčastější akce – přechod do následujícího stavu- např. řadič kotle

5. Definice konečného automatuFSM – Finite State Machine • δ - přechodová funkce - zobrazení δ: X x S -> S • ω - výstupní funkce - zobrazení ω: ω: S -> Z (Moore)ω: X x S -> Z (Mealy) Uspořádaná šestice M = < X, S, Z,ω, δ,s0> • X - konečná množina všech vstupních vektorů • Z - konečná množina všech výstupních vektorů • S - konečná množina všech vnitřních stavů • s0 - počáteční stav S0 S

6. Formát zápisu podmínkového řadiče

7. Řadič a jeho mechanická analogie Hrací skřínka, Leopold Aucac Aine, Paris

8. Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Relay Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek Elektromechanický automat Angl.: pinned barrel alternating voltageunstabilized power supply Krokový motor Nestabilizovaný Angl.:stepper motor (střídavý) zdroj plný = full var = boiling člověk = man Voda = water oheň = fire zvonek = bell

9. Relé Animace: Elektromechanický automat 1/5 Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Krokový motor Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek

10. Relé Animace: Elektromechanický automat 2/5 Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Krokový motor Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek

11. Relé Animace: Elektromechanický automat 3/5 Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Krokový motor Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek

12. Relé Animace: Elektromechanický automat 4/5 Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Krokový motor Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek

13. Relé Animace: Elektromechanický automat 5/5 Start Programový buben z výstupky Plný Podmínkové kontakty Var Člověk Krokový motor Nestabilizovaný (střídavý) zdroj Voda Oheň kontakty Výstupní Zvonek

14. Moderní řadič kotleUrčitě ho znáte...

15. Také řadiče – ale bez podmínkové části replika středověké hračky Heron of Alexandria, 1 století Slavný automat 19. století

16. A co orloj? Táhlo pro přenos informace od hodin Program bicího stroje- ozubená kola = paměť stavu [Zdroj: Šíma, Z.: Astronomical clocks - HI-TECH of the 14th century,na webu lze najít pod: "Orloje - hi-tech 14. století"(1. a 2. část)]

17. Konečný automat a nekonečno... • Konečné automaty mají své celočíselné limity.... Schéma funkce 3 hlavních kol orloje Chyba pohybu Měsíce v závislosti na počtu zubů kol (tj. stavů), žel přesná hodnota je necelé číslo, a tak nelze popsat konečným automatem

18. Řadič kotle řady 74 Potřebujeme jen 1 binární 4bitový čítač 74193 1 multiplexor 1 z 8: 74151 1 dekodér 8 z 1: 74138 5 hradel "a šťastnou hodinovou ruku"

19. Clocks Start D0 W D1 D2 Y Full D3 D4 Boil D5 Human D6 D7 "1" A QA A Water B QB B C QC C D QD G 74151 UP CO "1" Fire DN BO LOAD U? CLR G2B Y0 G2A 74193 Y1 "1" G1 Y2 Bell Y3 7402 Y4 C Y5 B Y6 A Y7 74LS138 Řadič kotle 74

20. LSI řadič kotle - animace 1 → 0 → 1 Clocks 0 →1 Start D0 W D1 D2 Y Full 0 →1 → →0 D3 D4 Boil D5 Human D6 D7 "1" 0 →1 A QA A Water B QB B C QC C D QD G 74151 UP CO "1" Fire DN BO LOAD U? CLR G2B Y0 G2A 74193 Y1 "1" G1 Y2 Bell Y3 7402 Y4 C Y5 B Y6 A Y7 74LS138