Форум РадиоКот

Всем привет!

Имеется исходный сигнал с трёхканального датчика вращения на оптических прерывателях:



Задача:
- схему сделать на обычной логике, TTL или CMOS,
- определить направление вращения по каждому следующему фронту (+/-) с каждого датчика,
- выделить импульсы с каждого фронта, положительного и отрицательного, для их подсчёта в прямом и обратном направлении.

Логика с датчиков переключений такая:
000
001
011
111
110
100

Три дня ломал голову, пришёл к такому решению:

После датчиков дешифратор состояний с шестью выходами (сколько состояний, столько и выходов).
С каждого фронта (любой полярности) любого из датчиков формируется короткий тактовый импульс с заданной длительностью (CLK).
С дешифратора состояний данные записываются в сдвиговый регистр (одна единица с одного из выходов дешифратора).
С поступлением CLK регистр сдвигает данные (единицу смещает по циклу) и если эта единица совпадает с состоянием дешифратора формируется сигнал "совпадение", т.е. счёт в плюс.
Если совпадения нет, - счёт в минус.
Далее по спаду CLK в регистр записывается текущее состояние дешифратора и цикл повторяется.

Что-то мне это решение не кажется очень изящным.
Может у кого будут замечания, или кто уже сталкивался с таким и есть решения попроще, буду благодарен за подзатыльники и подсказки.

а ты нарисуй свои мысли, а форум поправит.

otest писал(а):а ты нарисуй свои мысли, а форум поправит.

Уже озвучил свои мысли, для схемотехников достаточно.
Схема разбросана по тетради, ошибки в ней искать не нужно, а перерисовывать целиком неохота.
Сама концепция мне кажется неправильной, и в итоге громоздкой в конечной реализации.
Структурную схему прилагаю:



Мысли изначально крутились вокруг дешифратора состояний датчиков, может в этом и есть моя ошибка.
Хотя не пришлось городить сложную схему сравнения, обошёлся простыми логическими элементами, т.к. сравнивается каждый раз только одна линия данных.

Если взять последовательности сигналов напрямую с датчиков и сдвигать их для сравнения, уберётся дешифратор, но усложнится схема сравнения.
Или я вообще напрасно сдвиг и сравнение использую?

DjAndy писал(а):Схема разбросана по тетради, ошибки в ней искать не нужно, а перерисовывать целиком неохота.

И что?
Юзер не обладает сканером?
ИЛИ не облабает умением рисования в splan?
одлада одлади ...

Наверное очередной ленивый курсач

Возьми шарового грызуна, он тебе подскажет направление и ускорение и прочее.
А ты знал. что оптической мышью можно сканировать документы не хуже сканера?
Сей прогой игрался много лет назад под win95

m.ix писал(а):

DjAndy писал(а):Схема разбросана по тетради, ошибки в ней искать не нужно, а перерисовывать целиком неохота.

И что?
Юзер не обладает сканером?
ИЛИ не облабает умением рисования в splan?
[...]
Наверное очередной ленивый курсач

Возьми шарового грызуна, он тебе подскажет направление и ускорение и прочее.
А ты знал. что оптической мышью можно сканировать документы не хуже сканера?
Сей прогой игрался много лет назад под win95

Уважаемый, Вы читать умеете надеюсь, - выше уже внятно сказал - схема получилась громоздкая и несуразная.
Вы хотите её увидеть? Зачем? Чтобы ошибки в ней поискать? Их там нет.
Сама концепция усложнена, что мне и не нравится, блок-схема выложена, кто работал с логикой прекрасно всё поймёт.
Сканер есть, и с CAD-ами по разводке ПП работал профессионально, из возраста писать "курсачи" давно вышел, ещё при Союзе.
В SPLAN рисуют схемы от лени освоить нормальную среду рисования схем, ORCAD например.
По поводу "шарового грызуна", там всё гораздо проще - 2 фотодатчика на одну плоскость вращения, и схем реализации детекторов направления с таких датчиков хватает.
Большинство этих схем считают фронты одной полярности:



или определяют направление с помощью делителей:



хотя есть и учитывающие фронты обоих полярностей с каждого из датчиков, и определяющие направление по каждому из фронтов:



но, всё это работа с двумя оптодатчиками.

В моём случае три оптодатчика и нужно считать по каждому фронту любой полярности, каждого из трёх датчиков, и определять направление по любому из фронтов.
Исходя из этих условий и свои сложности...

ПЗУ с обратными связями, в котором зашит описанный автомат состояний. Хотя, 8-ми ногий контроллер с такой задачей справился бы.

akl писал(а):ПЗУ с обратными связями, в котором зашит описанный автомат состояний. Хотя, 8-ми ногий контроллер с такой задачей справился бы.

MCU если и справится с полной задачей, не считая этой, то очень мощный, - только с этих датчиков общая частота около 10кГц будет, плюс все заложенные в устройство постоянные realtime пересчёты.
Сам лично с MCU не дружу, не далось оно мне. Поэтому и уход к логике, чтобы загнать схему в последствии в ПЛИС.

...припомню: Задача:

- схему сделать на обычной логике, TTL или CMOS,
- определить направление вращения по каждому следующему фронту (+/-) с каждого датчика,
- выделить импульсы с каждого фронта, положительного и отрицательного, для их подсчёта в прямом и обратном направлении."
....ЛП5 справиться с виделением импульсов, а небольшое ПЗУ с обратной связью - со всем остальним....

Вот что у меня получилось на чистой логике, без ПЗУ:



Два импульсных дешифратора (отдельные для обоих направлений импульсов с датчиков), срабатывающих по любому из фронтов с любой полярностью.
Получилось 6 корпусов логики. Можно попробовать применить обычные дешифраторы вместо 7410 (ЛА4), корпусов будет меньше.

Кстати, наращивание ЛП5 на 3 входа и более, как рисуется во многих книжках, у Шило например, не работает как многовходовое "исключающее ИЛИ".

Насчет ЛП5 поподробнее, пожалуйста.

Flasher писал(а):Насчет ЛП5 поподробнее, пожалуйста.

Если это ко мне по поводу

DjAndy писал(а):Кстати, наращивание ЛП5 на 3 входа и более, как рисуется во многих книжках, у Шило например, не работает как многовходовое "исключающее ИЛИ".

Отвечу. Смотрим известную многим книжку:
В.Л.Шило. Популярные цифровые микросхемы (Справочник, Радио и связь, 1987)
Логика работы ЛП5: - совпадение лог.уровней на входах - на выходе "0":



А теперь смотрим предложенный вариант расширения входов, Рис. 1.36.а



Получается, - при несовпадении лог.уровней на входах А и B и единице на входе C, на выходе Q Рис. 1.36.а сформируется сигнал "0" (совпадение по трём входам).
Пример:
A=1
B=0
C=1
Q=0
А должна быть единица на выходе при разногласии на входах.

Разбор полётов:
A=1
B=0
на выходе первого элемента "1", приехали.
На входы второго элемента поступают "1", на входе "0".

Ето на коленки придумал.
Вариант на одновибратирах. На каждъй вход по два одновибратора. Расмотрим верхние два. Положителнъй фронт на входе А установит одновибратора в 1 только если на входе D единица т.е. на въходе дешифратора 1 (код 000 - после кода 000 можем ожидать положителнъй фронт на входе А). Отрицателнъй фронт на А будем ожидат после 7. Далее как у тебя.

Для входа Б положительнъй фрон после 001, отрицательнъй после 110

И т.д.

Схема только на уме проигранная. Много от связей на схеме не сделанъ - я принимаю что ето дело объчное.

DjAndy писал(а): Получается, - при несовпадении лог.уровней на входах А и B и единице на входе C, на выходе Q Рис. 1.36.а сформируется сигнал "0" (совпадение по трём входам).
Пример:
A=1
B=0
C=1
Q=0
А должна быть единица на выходе при разногласии на входах.

Ээээ... Вы хоть понимаете функцию сложения по модулю 2 ? "должна быть единица на выходе при разногласии на входах" это частный случай 2-х входового элемента...

botchin писал(а):Вариант на одновибратирах. На каждъй вход по два одновибратора. Расмотрим верхние два. Положителнъй фронт на входе А установит одновибратора в 1 только если на входе D единица т.е. на въходе дешифратора 1 (код 000 - после кода 000 можем ожидать положителнъй фронт на входе А). Отрицателнъй фронт на А будем ожидат после 7. Далее как у тебя.

Для входа Б положительнъй фрон после 001, отрицательнъй после 110

Ок. Вперёд схема возможно и будет работать, полностью не проверял. Диоды на выходе по моему перевёрнуты.
А вот обратный счёт, переход с 000 на 100:
- на выходе дешифратора переход с 0 на 4, ожидаем единицу на C, она поступает на вход 5-го одновибратора, куда подключен выход 3 дешифратора... и всё, не работает.

Я не проверял схему. Я предлагаю идею. На вх А: с 000 на 001 - положителнъй и с 111 к 110 отрицательнъй, если толко въ не обращаете ос времени наоборот. Можно на D входъ и И/ИЛИ на диодах навесить. Но я опять говорю - ето только идея. Остальное ваше дело. Если мне попалась такая задача я бъ присобачил здесь МК.

Flasher писал(а):

DjAndy писал(а): Получается, - при несовпадении лог.уровней на входах А и B и единице на входе C, на выходе Q Рис. 1.36.а сформируется сигнал "0" (совпадение по трём входам).
Пример:
A=1
B=0
C=1
Q=0
А должна быть единица на выходе при разногласии на входах.

Ээээ... Вы хоть понимаете функцию сложения по модулю 2 ? "должна быть единица на выходе при разногласии на входах" это частный случай 2-х входового элемента...

Так. Давайте не будем отвлекаться на функции.
Расширение элемента "исключающее или" на те же три входа должно иметь следующую логику работы:

A B C Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0

А имеем по рис.1.36.а такую:

A B C Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1

Схема использует код Джонсона? А Мажоритальный клапан не пробовали?

botchin, спасибо за участие, и за идею. Мне уже тоже хочется это сделать на 8-ми ногом МК.

Flasher писал(а):

Flasher, что-то не так?

Увы, не так...
Ваше видение работы трехвходового исключающего или не имеет ничего общего с реалиями. Видны серьезные пробелы в теории.