Комбинационная логика и таблицы истинности
Цель: Изучить тему «Комбинационная логика и таблицы истинности» и закрепить её практическими заданиями и самопроверкой.
2 акад. часа чтение и разбор теории, решение задач, работа со схемой или виртуальным стендом и проверка понимания.
Основной материал
Комбинационная схема формирует выход только из текущего состояния входов. Она не «помнит» прошлое. Например, разрешение PUMP_PERMIT определяется текущими сигналами LEVEL_OK, VALVE_OPEN и NO_TRIP. Если один сигнал изменился, результат пересчитывается сразу.
Таблица истинности позволяет проверить все комбинации входов. Для трех бинарных входов существует 2^3 = 8 комбинаций. Такой подход полезен при разработке межблокировок: инженер может убедиться, что опасная комбинация не дает разрешение.
Пример логики насоса
Условия:
L = уровень достаточный;
V = входной клапан открыт;
T = авария двигателя.
Разрешение:
PERMIT = L AND V AND NOT T.
Если L=1, V=1, T=0 - запуск разрешен. Если T становится 1, NOT T = 0, и разрешение исчезает независимо от остальных входов.
Де Морган и практическое чтение логики
В реальных программах одно и то же условие можно записать по-разному. Например, «нет ни высокого давления, ни высокой температуры» эквивалентно NOT(HP OR HT). Понимание преобразований логики помогает читать чужие программы и находить ошибки в межблокировках.
Практическая работа
Постройте таблицу истинности для трех условий и отметьте, при каких комбинациях разрешается пуск. Затем измените правило: запуск разрешен при наличии уровня и хотя бы одного из двух насосов смазки. Сравните выражения.
Самопроверка
• Что значит «комбинационная» логика?
• Сколько комбинаций у четырех бинарных входов?
• Зачем строить таблицу истинности перед программированием?
• Что произойдет с PERMIT = L AND V AND NOT T при T=1?
• Почему логическая запись должна соответствовать реальному безопасному состоянию оборудования?
Что нужно запомнить
- Комбинационная схема формирует выход только из текущего состояния входов.
- Например, разрешение PUMP_PERMIT определяется текущими сигналами LEVEL_OK, VALVE_OPEN и NO_TRIP.
- Если один сигнал изменился, результат пересчитывается сразу.
- Таблица истинности позволяет проверить все комбинации входов.
- Для трех бинарных входов существует 2^3 = 8 комбинаций.