Математическая модель цифрового управления металлообрабатывающим станком
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Северо-Кавказский государственный технический университет
КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Курсовая работа
по дисциплине
математическое моделирование
На тему: Математическая модель цифрового управления металлообрабатывающим станком
Выполнила
студентка 3 курса
группы ПМ-081
Аветисян А. А.
Проверил:
Кравцов А.М.
Ставрополь, 2011г.
Введение
Микропроцессор - универсальное устройство, предназначенное для переработки разнородной информации. Первоначально микропроцессорные устройства предназначались для управления работой дисплеев и принтеров. В дальнейшем развитие микропроцессорной техники позволило создать персональный компьютер, параметры которого постоянно совершенствуются. Универсальность применения микропроцессорных устройств обусловлено разнообразием программ, которые управляют работой устройства в целом.
Любое сложное цифровое устройство, состоит из элементарных логических вентилей - устройств, реализующих какую-либо функцию алгебры логики`(см.Касьянов А.Н.: Схематехника ). С помощью логических вентилей строятся как комбинационные схемы, так и последовательностные. К первому типу схем относятся -дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, двоичные сумматоры комбинационного типа, схемы сравнения и т.д.; ко второму типу схем относятся - триггеры, счетчики, регистры и др.
Математическое моделирование станков и станочных комплексов позволяет оценить относительные статические и динамические перемещения узлов станка, инструмента и детали, на основании которых могут быть определены показатели точности. Математическое моделирование позволяет также определить статические и динамические нагрузки узлов станка и по результатам прочностных расчетов обоснованно выбрать конструктивные параметры.
Для этого нам необходимо познакомиться в нашей курсовой работе с некоторыми цифровыми устройствами, а затем используя их провести наблюдения за принципом действия металлообрабатывающего станка на примере металлорежущего станка.
1. Устройство управления
Устройства управления управляет работой компьютера. Оно автоматически, последовательно по одной, получает команды из памяти, декодирует каждую из них и генерирует необходимые для её выполнения сигналы. Для того чтобы получить команду из памяти, устройство управления прежде всего должно знать её адрес. Обычно команды выбираются из последовательных ячеек памяти, и их адреса указываются программным счетчиком, находящимся в устройстве управления. Далее, чтобы иметь возможность декодировать и выполнить текущую команду, её нужно где-то запомнить. Этой цели в устройстве управления служит регистр команды. Для того чтобы быть правильно проинтерпретированной устройством управления, команда должна иметь определенную структуру, которую называют формат команды. У микропроцессоров разных типов форматы команд различны. Наиболее важное значение имеет код операции и в некоторых командах адрес. Код операции- это совокупность двоичных цифр, которые однозначно определяют операцию, выполняемую в процессе интерпретации команды. Адресная часть команды указывает на ячейки (например, в памяти), к которым нужно обратиться, выполняя команду.
Например, если выполняется операция сложения, адресная часть команды может указывать на ячейку, где находится второе слагаемое.
Ещё одна функция устройства управления- это синхронизация работы отдельных блоков компьютера. Она осуществляется с помощью генераторов тактовых импульсов, или тактового генератора. Вообще говоря, команду нужно выбрать из памяти, декодировать и затем выполнить. Выборка декодирования и выполнение распадаются на несколько временных интервалов.
Каждый из этих интервалов, включающих один или большее число периодов тактового генератора, представляет собой так называемый машинный цикл. Совокупное время, требуемое для выборки, декодирования и выполнения команды, образует командный, или цикл выполнения команды.
2 Тригерры
Триггер представляет собой устройство с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых называют единичным (Q=1, =0), а другое - нулевым (Q=0, =1). Классификация триггеров может быть произведена по принципам логического функционирования и способу восприятия управляющей информации с информационных входов.
По способу восприятия информации различают асинхронные и синхронные триггеры. В асинхронных триггерах воздействие входных информационных (управляющих) сигналов осуществляется непрерывно во времени, а переключение триггера из одного состояния в другое вызывается изменением этих сигналов. В синхронных триггерах воздействие входных сигналов происходит лишь в определенные отрезки времени синхросигнала.
По способу синхронизации или по виду активных частей синхросигнала, во время которых происходит воздействие входных информационных сигналов и изменение его состояния, различают:
триггеры, управляемые (тактируемые) импульсом синхронизации. В свою очередь они подразделяется на одноступенчатые и двухступенчатые типа MS;
триггеры, управляемые фронтами (положительными или отрицательными), или триггеры с динам?/p>