Řadiče - výukový kurz Evropská unie Evropský sociální fond

Prezentace na téma: "Řadiče - výukový kurz Evropská unie Evropský sociální fond"— Transkript prezentace:

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

5 Definice konečného automatu FSM – Finite State Machine
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 δ - přechodová funkce - zobrazení δ: X x S -> S ω - výstupní funkce - zobrazení ω: ω: S -> Z (Moore) ω: X x S -> Z (Mealy) s0 - počáteční stav S0  S

6 Formát zápisu podmínkového řadiče

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

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

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

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

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

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

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

14 Moderní řadič kotle Určitě ho znáte...

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

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

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