|
Реферат: Прикладная теория цифровых автоматов (Технология)
1. ПОБУДОВА ОБ'ЄДНАНОЇ ГСА
1.1. Побудова ГСА
По описах граф-схем, приведених в завданні до курсової роботи,
побудуємо ГСА Г1-Г5 (мал. 1.1-1.5), додавши початкові і кінцеві вершини і
замінивши кожний оператор Yi операторною вершиною, а кожну умову Xi -
умовною.
1.2. Методика об'єднання ГСА
У ГСА Г1-Г5 є однакові ділянки, тому побудова автоматів за ГСА Г1-Г5
приведе до невиправданих апаратурних витрат. Для досягнення оптимального
результату скористаємося методикою С.І.Баранова, яка дозволяє мінімізувати
число операторних і умовних вершин. Заздалегідь помітимо операторн( вершини
в початкових ГСА, керуючись сл(дуючими правилами:
1) однакові вершини Yi в різних ГСА відмічаємо однаковими мітками Aj;
2) однакові вершини Yi в межах однієї ГСА відмічаємо різними
мітками Aj;
3) у всіх ГСА початкову вершину помітимо як А0, а кінцеву - як
Ak.
На наступному етапі кожн(й ГСА поставимо у
відповідність набір змінних Pn( {P1...Pq}, де q=]log2N[, N -к(льк(сть
ГСА. Означувальною для ГСА Гn ми будемо називати кон`юнкцию
Pn=p1e(...(pqn е({0,1}, причому p0=(р, p1=р. Об'єднана ГСА повинна
задовольняти сл(дуючим вимогам:
1) якщо МК Ai входить хоча б в одну часткову ГСА, то вона входить і в
об'єднану ГСА Г0, причому тільки один раз;
2) при підстановці набору значень (е1...en), на якому Pq=1 ГСА Г0
перетворюється в ГСА, рівносильну частков(й ГСА Гq.
При об'єднанні ГСА виконаємо сл(дуючі етапи:
-сформуємо часткові МСА М1 - М5, що відповідні ГСА Г1 - Г5;
- сформуємо об'єднану МСА М0;
- сформуємо системи дужкових формул переходу ГСА Г0;
- сформуємо об'єднану ГСА Г0.
1.3. Об'єднання часткових ГСА
Часткові МСА М1-М5 побудуємо по ГСА Г1-Г5 (мал.1.1) відповідно. Рядки
МСА відмітимо всіма мітками Ai, що входять до ГСА, крім кінцевої Ak.
ПОЧАТОК A0
1
0 X1 1
2
A1
3
0
4 X2
A2 1
5
A3
6
A4
7
A5
8
A6
9
A7
10
A8
К(НЕЦь Ak
Мал.1.1. Часткова граф-схема алгоритму Г1
ПОЧАТОК A0
1
A1
2
A7
0 3 1
X3
4 5
A9 A6
6 7
A10 A12
8 9
A3 A22
10
A11
К(НЕЦЬ Ak
Мал.1.2. Часткова граф-схема алгоритму Г2
ПОЧАТОК A0
1
A11
0 2 1
X1
3 4
A15 A16
6
5 1
X3 A12
0
7 8
A6 A13
К(НЕЦЬ Аk
Мал.1.3. Часткова граф-схема алгоритму Г3
ПОЧАТОК A0
1
0 1
X1
2
A13
3
A9
4
A8
5
1 X2
6 0
A17
7
A6
8
A2
9
A18
К(НЕЦЬ Ak
Мал.1.4. Часткова граф-схема алгоритму Г4
ПОЧАТОК A0
1
A1
2
A6
3
A19
4
0 1
X1
5
0 X2
1
6
A20
7
A17
8
A2
9
A21
К(НЕЦЬ Ak
Мал.1.5. Часткова граф-схема алгортиму Г5
Стовпці МСА відмітимо всіма мітками Ai, що входять до ГСА, крім
початкової A0. На перетині рядка Ai і стовпця Aj запишемо формулу переходу
fij від оператора Ai до оператора Aj. Ця функція дор(вню( 1 для безумовного
переходу або кон`юнкц(( логічних умов, відповідних виходам умовних вершин,
через які проходить шлях з вершини з м(ткою Ai у вершину з м(ткою Aj.
За методикою об'єднання закодуємо МСА таким чином:
Таблиця 1.1
Кодування
МСА
|МСА |P1P2P3 |
|М1 |0 0 0 |
| |((p1(p2(p3) |
|М2 |0 0 1 |
| |((p1(p2p3) |
|М3 |0 1 0 |
| |((p1p2(p3) |
|М4 |0 1 1 |
| |((p1p2p3) |
|М5 |1 0 0 |
| |(p1(p2(p3) |
Частков( МСА М1-М5 наведен( в табл.1.2-1.6
Таблиця 1.2
Часткова МСА М1
| | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 | A8 | Ak |
| A0 | (x1 |(x1(x2| x1x2 | | | | | | |
| A1 | | 1 | | | | | | | |
| A2 | | | | | | 1 | | | |
| A3 | | | | 1 | | | | | |
| A4 | | | | | 1 | | | | |
| A5 | | | | | | 1 | | | |
| A6 | | | | | | | 1 | | |
| A7 | | | | | | | | 1 | |
| A8 | | | | | | | | | 1 |
Таблиця 1.3
Часткова МСА М2
| | A1 | A3 | A6 | A7 | A9 | A10 | A11 | A12 | A22 | Ak |
| A0 | 1 | | | | | | | | | |
| A1 | | | | 1 | | | | | | |
| A3 | | | | | | | 1 | | | |
| A6 | | | | | | | | 1 | | |
| A7 | | | x3 | | (x3 | | | | | |
| A9 | | | | | | 1 | | | | |
| A10 | | 1 | | | | | | | | |
| A11 | | | | | | | | | | 1 |
| A12 | | | | | | | | | 1 | |
| A22 | | | | | | | | | | 1 |
Таблиця 1.4
Часткова МСА М3
| | A6 | A12 | A13 | A14 | A15 | A16 | Ak |
| A0 | | | | 1 | | | |
| A6 | | | | | | | 1 |
| A12 | | | 1 | | | | |
| A13 | | | | | | | 1 |
| A14 | | | | | (x1 | x1 | |
| A15 | x3 | | | | | | (x3 |
| A16 | | 1 | | | | | |
Таблиця 1.5
Часткова МСА М4
| | A2 | A6 | A8 | A9 | A13 | A17 | A18 | Ak |
| A0 | | | (x1 | | x1 | | | |
| A2 | | | | | | | 1 | |
| A6 | 1 | | | | | | | |
| A8 | | | | | | x2 | | (x2 |
| A9 | | | 1 | | | | | |
| A13 | | | | 1 | | | | |
| A17 | | 1 | | | | | | |
| A18 | | | | | | | | 1 |
Таблиця 1.6
Часткова МСА М5
| | A1 | A2 | A6 | A17 | A19 | A20 | A21 | Ak |
| A0 | 1 | | | | | | | |
| A1 | | | 1 | | | | | |
| A2 | | | | | | | 1 | |
| A6 | | | | | 1 | | | |
| A17 | | 1 | | | | | | |
| A19 | | x1(x2| | | | x1x2 | (x1 | |
| A20 | | | | 1 | | | | |
| A21 | | | | | | | | 1 |
На наступному етапі побудуємо об'єднану МСА М0, в як(й рядки
відмічені всіма мітками Аi, крім Аk, а стовпці - всіма, крім А0. На
перетині рядка Аi і стовпця Аj запишемо формулу переходу, яка
формується таким чином: Fij=P1fij1+...+Pnfijn (n=1...N). Де fijn-
формула переходу з вершини Аi у вершину Аj для n-о( ГСА. Наприклад,
формула переходу А0(А1 буде мати вигляд F0,1=(x1(p1(p2(p3+ (p1(p2p3+
+p1(p2(p3. У результаті ми отримаємо об'єднану МСА М0 (табл.1.7). Ми
маємо можливість мінімізувати формули переходу таким чином: розглядаючи
ГСА Г0 як ГСА Гn, ми підставляємо певний набір Pn=1, при цьому
зм(нн( p1..pq не змінюють своїх значень під час проходу по ГСА. Таким
чином, якщо у вершину Аi перехід завжди здійснюється при незмінному
значенні pq, то це значення pq в рядку Аi замінимо на “1", а його
інверсію на “0". Наприклад, у вершину А3 перехід здійснюється при
незмінному значенні (p1 і (p2, отже в рядку А3 (p1 і (p2 замінимо на
“1", а p1 і p2 на “0". У результаті отримаємо формули F3,4=(p3,
F3,11=p3. Керуючись вищенаведеним методом, отримаємо мінімізовану МСА
М0 (табл.1.8).
По таблиці складемо формули переходу для об'єднаної ГСА Г0.
Формулою переходу будемо називати сл(дуюче вираження:
Ai(Fi,1А1+..+Fi,kАk, де Fi,j- відповідна формула переходу з
мінімізованої МСА. У нашому випадку отримаємо сл(дуючу систему формул:
A0((x1(p1(p2(p3A1+(p1(p2p3A1+p1(p2(p3A1+x1(x2(p1(p2(p3A2+x1x2(p1(p2(p3A3
+
+(x1(p1p2p3A8+x1(p1p2p3A13+(p1p2(p3A14
A1((p1(p3A2+p1(p3A6+(p1p3A7
A2((p1(p2(p3A6+(p1p2p3A18+p1(p2p3A21
A3((p3A4+p3A11
A4(A5
A5(А6
Таблиця
1.7
Об`(днана МСА Мo
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |A1 |A2 |A3 |A4 |A5 |A6 |A7 |A8 |A9 |A10 |A11 |A12 |A13 |A14 |A15 |A16 |A17 |A18 |A19 |A20 |A21 |A22 |Ak |
| |_ _ _ | _ _ | _ | | | | |_ _ | | | | | _ |_ | | | | | | | | | |
| |_ |_ _ |_ _ | | | | |x1p1p| | | | |x1p1p2|_ | | | | | | | | | |
|A0 |x1p1p2|x1x2p1|x1x2p1| | | | |2p3 | | | | |p3 |p1p2| | | | | | | | | |
| |p3+ |p2p3 |p2p3 | | | | | | | | | | |p3 | | | | | | | | | |
| |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |+p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |3+ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |+p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | |_ _ _ | | | | _ _|_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A1 | |p1p2p3| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |p1p2p|p1p2| | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |3 |p3 | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |_ _ _| | | | | | | | | | | |_ | | | _ _| | |
|A2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p| | | | | |
| | | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | |3 | | |p1p2p| | |
| | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | | | |3 | | |
| | | | |_ _ | | | | | | |_ _ | | | | | | | | | | | | |
|A3 | | | |_ | | | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | | |
| | | | |p1p2| | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | |
| | | | |p3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A4 | | | | |_ | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | |p1p2| | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | |p3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |_ _ _| | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | |_ | | | | |_ _ | | | | |_ _ | | | | | | | _ _ | | | |_ _ |
|A6 | |p1p2p3| | | | |_ | | | | |p1p2p| | | | | | |p1p2p3| | | |p1p2p3|
| | | | | | | |p1p2| | | | |3 | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | |p3 | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | _ _| |_ _ _|_ _ _ | | | | | | | | | | | | | | |
|A7 | | | | | | | | |x3p1p2| | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |x3p1p| |p1p2p|p3 | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |2p3 | |3 | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | _ | | | | | |_ _ _ |
|A8 | | | | | | | | | | | | | | | | |x2p1p2| | | | | |p1p2p3|
| | | | | | | | | | | | | | | | | |p3 | | | | | |+ |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |+x2p1p|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |2p3 |
| | | | | | | | |_ | |_ _ | | | | | | | | | | | | | |
|A9 | | | | | | | |p1p2p| |p1p2p| | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | |3 | |3 | | | | | | | | | | | | | |
| | | |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A10| | |p1p2p3| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
|A11| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p3|
| | | | | | | | | | | | | |_ _ | | | | | | | | |_ _ | |
|A12| | | | | | | | | | | | |p1p2p3| | | | | | | | |p1p2p3| |
| | | | | | | | | |_ | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
|A13| | | | | | | | |p1p2p3| | | | | | | | | | | | | |p1p2p3|
| | | | | | | | | | | | | | | |_ _ | _ | | | | | | | |
|A14| | | | | | | | | | | | | | |_ |_ | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |x1p1p2|x1p1p| | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |p3 |2p3 | | | | | | | |
| | | | | | | _ | | | | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
|A15| | | | | |_ | | | | | | | | | | | | | | | | |_ |
| | | | | | |x3p1p| | | | | | | | | | | | | | | | |x3p1p2|
| | | | | | |2p3 | | | | | | | | | | | | | | | | |p3 |
| | | | | | | | | | | | |_ _| | | | | | | | | | | |
|A16| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |3 | | | | | | | | | | | |
| | | _ _ | | | |_ | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A17| | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | |p1p2p3| | | |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ |
|A18| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p3|
| | | _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | _|_ _| | |
|A19| |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ |_ | | |
| | |x1x2p1| | | | | | | | | | | | | | | | | |x1x2p1p|x1p1p| | |
| | |p2p3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |2p3 |2p3 | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | _ _ | | | | | | |
|A20| | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p3| | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | _ _ |
|A21| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p3|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
|A22| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p3|
Таблиця
1.8
Об`(днана
м(н(м(зована МСА Мo
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |A1 |A2 |A3 |A4 |A5 |A6 |A7 |A8 |A9 |A10 |A11 |A12 |A13 |A14 |A15 |A16 |A17 |A18 |A19 |A20 |A21 |A22 |Ak |
| |_ _ _ | _ _ | _ | | | | |_ _ | | | | | _ |_ | | | | | | | | | |
| |_ |_ _ |_ _ | | | | |x1p1p| | | | |x1p1p2|_ | | | | | | | | | |
|A0 |x1p1p2|x1x2p1|x1x2p1| | | | |2p3 | | | | |p3 |p1p2| | | | | | | | | |
| |p3+ |p2p3 |p2p3 | | | | | | | | | | |p3 | | | | | | | | | |
| |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |+p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |3+ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |_ _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |+p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | _ _ | | | | _ |_ | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A1 | |p1p3 | | | | |p1p3| | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |p1p3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | |_ _ _| | | | | | | | | | | |_ | | | _ _| | |
|A2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |p1p2p| | | | | |
| | | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | |3 | | |p1p2p| | |
| | | | | | |3 | | | | | | | | | | | | | | |3 | | |
| | | | | _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A3 | | | |p3 | | | | | | |p3 | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A4 | | | | |1 | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A5 | | | | | |1 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | _ | | | | |_ _ | | | | |_ _ | | | | | | | _ _ | | | |_ _ |
|A6 | |p1p2p3| | | | |_ | | | | |p1p2p| | | | | | |p1p2p3| | | |p1p2p3|
| | | | | | | |p1p2| | | | |3 | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | |p3 | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | _ | _ | | | | | | | | | | | | | | |
|A7 | | | | | |x3p3 | |p3 |x3p3 | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ _ |
|A8 | | | | | | | | | | | | | | | | |x2p2p3| | | | | |p2p3+ |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |_ |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |+x2p2p|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |3 |
| | | | | | | | | | | _ | | | | | | | | | | | | | |
|A9 | | | | | | | |p2 | |p2 | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A10| | |1 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A11| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |1 |
| | | | | | | | | | | | | | _ | | | | | | | | |_ | |
|A12| | | | | | | | | | | | |p2p3 | | | | | | | | |p2p3 | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | _ |
|A13| | | | | | | | |p3 | | | | | | | | | | | | | |p3 |
| | | | | | | | | | | | | | | | _ | | | | | | | | |
|A14| | | | | | | | | | | | | | |x1 |x1 | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | _ |
|A15| | | | | |x3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |x3 |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A16| | | | | | | | | | | |1 | | | | | | | | | | | |
| | | _ _ | | | |_ | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A17| | | | | |p1p2p| | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | |p1p2p3| | | |3 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A18| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |1 |
| | | _ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | _ | | |
|A19| | | | | | | | | | | | | | | | | | | |x1x2 | | | |
| | |x1x2 | | | | | | | | | | | | | | | | | | |x1 | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A20| | | | | | | | | | | | | | | | |1 | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A21| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |1 |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
|A22| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |1 |
A6((p1p2p3A2+(p1(p2(p3A7+(p1(p2p3A12+p1(p2(p3A19+(p1p2(p3Ak
A7(x3p3A6+(p3A8+(x3p3A9
A8(x2p2p3A17+(p2(p3Ak+(x2p2p3Ak
A9(p2A8+(p2A10
A10(A3
A11(Ak
A12((p2p3A22+p2(p3A13
A13(p3A9+(p3Ak
A14((x1A15+x1A16
A15(x3A6+(x3Ak
A16(A12
A17(p1(p2(p3A2+(p1p2p3A6
A18(Ak
A19(x1(x2A2+x1x2A20+(x1A21
A20(A17
A21(Ak
A22(Ak
При побудові системи дужкових формул переходу необхідно кожну формулу
привести до вигляду Аx1+В(x1, де А і В -деякі вирази, а x1 і (x1-логічн(
умови переходу. Формули переходу для вершин А3, А4, А5, А9, А10, А11, А13,
А14, А15, А16, А18, А20, А21, А22 вже є елементарними (розкладеними), а в
інших є вирази виду Аn(xj(А) +(xjpi(В). Тут pi відповідає чекаючій вершині
(мал.1.6). Подібних вершин в об'єднан(й ГСА бути не повинно. Для їх
усунення скористаємося сл(дуючим правилом: додавання виразу [PqАn] не
змінить формулу, якщо набір Pq не використовується для кодування ГСА або
вершина Аn в(дсутня в ГСА з кодом Pq. Таким чином, додаючи допоміжні
набори, ми отримаємо можливість за допомогою елементарних перетворень
звести формули до необхідного вигляду. Наприклад, формула
A8(x2p2p3A17+(p2(p3Ak+(x2p2p3A спрощується таким чином
A8=p3(x2p2A17+(x2p2Ak)+(p3(p2Ak=p3p2(x2A17+(x2Ak)+(p3(p2Ak=
1 Xj 0
Pi 0
1
Мал.1.6 Приклад чекаючо( вершини Pi
=[(p3p2(x2A17+(x2Ak)]+p3p2(x2A17+(x2Ak)+(p3(p2Ak+[p3(p2Ak]=(p2Ak+p2(x2A17+(
x2Ak). Тут вершина А8 не зустр(ча(ться у ГСА ,в кодах яких присутн(
комб(нац(( (p3p2 ( p3(p2. Нижче наведено розклад ус(х неелементарних
формул переходу.
A0=p1((p2(p3A1)+(p1((x1(p2(p3A1+(p2p3A1+x1(x2(p2(p3A2+x1x2(p2(p3A3+
+(x1p2p3A8+x1p2p3A13+p2(p3A14)=p1((p2(p3A1)+[p1(p2(p3A1]+
+(p1(p2((x1p3A8+x1p3A13+(p3A14)+(p2((x1(p3A1+p3A1+x1(x2(p3A2+
+x1x2(p3A3))=p1((p2A1)+[p1p2A1]+(p1(p2(p3((x1A8+x1A13)+(p3A14)+
+(p2((p3((x1A1+x1x2A3+x1(x2A2)+p3A1))= p1A1+(p1(p2(p3( (x1A8+
+x1A13)+(p3A14)+(p2((p3((x1A1+x1(x2A3+(x2A2))+p3A1))
A1=(p1(p3A7+(p3A2)+p1(p3A6+[p1p3A6]= (p1(p3A7+(p3A2)+p1A6
A2=p1((p2p3A21)+(p1((p2(p3A6+p2p3A18)= p1((p2p3A21)+[p1(p2p3A21]+
+(p1((p2(p3A6+[p2(p3A6]+p2p3A18+[p3(p2A18])=p1((p2A21)+(p1((p3A6+
+p3A18)=p1((p2A21)+[p1p2A21]+(p1((p3A6+p3A18)=p1A21+(p1((p3A6+
+p3A18)
A6=p1((p2(p3A19)+[p1(p2p3A19]+(p1(p2p3A2+(p2(p3A7+(p2p3A12+p2(p3Ak)=
=p1(p2A19+[p1p2A19]+(p1(p2(p3A2+(p3Ak)+(p2((p3A7+p3A12))=p1A19+
+(p1(p2(p3A2+(p3Ak)+(p2((p3A7+p3A12))
A7=p3(x3A6+(x3A9)+(p3A8
A8=p3(x2p2A17+(x2p2Ak)+(p3(p2Ak=p3p2(x2A17+(x2Ak)+(p3(p2Ak=
=[(p3p2(x2A17+(x2Ak)]+p3p2(x2A17+(x2Ak)+(p3(p2Ak+[p3(p2Ak]=(p2Ak+
+p2(x2A17+(x2Ak)
A12=(p2p3A22+p2(p3A13+[p2p3A22]+[(p2(p3A13]=p3A22+(p3A13
A17=p1(p2(p3A2+[p1(p2p3A2]+(p1p2p3A6+[(p1(p2p3A6]=p1(p2A2+[p1p2A2]+
+(p1p3A6+[(p1(p3A6]=p1A2+(p1A6
A19=x1((x2A2+x2A20)+(x1A21
Об'єднану ГСА Г0 (мал.1.7) побудуємо відповідно до формул переходу,
замінюючи кожну мітку Аi відповідною операторною вершиною Yt, а кожний
вираз Xi і Pj відповідними умовними вершинами.
-----------------------
Y1
Y10
Y8
Y9
Y11
Y5
Y8
Y9
Y1
Y8
Y5
Y2
Y13
Y17
Y8
Y3
Y14
Y15
Y7
Y16
Y17
Y18
Y5
Y18
Y2
Y9
Y20
Y5
Y10
Y9
Y1
Y5
Y12
Y1
Y20
Y10
Y12
A
B
Реферат на тему: Природные и химические волокна
Натуральные и химические волокна
Основным исходным материалом для получения текстильных изделий
являются волокна. Их можно разделить на несколько грыпп. Натуральные
волокна или природные волкна разделяются на текстильные волокна
растительного (напр., хлопок, лен, пенька), животного (шерсть, натуральный
шелк) и минерального (асбест) происхождения, пригодные для изготовления
пряжи. Химические волокна, получают из продуктов химической переработки
природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров
(синтетического волокна). Производство (т. н. формование) волокон
химических обычно заключается в продавливании раствора или расплава
полимера через отверстия фильеры в среду, которая вызывает затвердевание
образовавшихся тонких волокон. Такой средой при формовании из расплавов
служит холодный воздух, из растворов горячий воздух («сухой» способ) или
специальный раствор, т. н. осадительная ванна («мокрый» способ).
Выпускаются в виде мононити, штапельного волокна или пучка из множества
тонких нитей, соединенных путем крутки.
НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА раститнльного происхождения можно
разделить на две группы: хлопковые или хлопчатобумажные и лубяные волокна.
Хлопком обычно называют волокна, покрувающие семена растения хлопчатника.
Лубяными называют волокна, содержащиеся в стеблях, листьях и оболочке
плодов различных растений. Наиболее распространены следующие виды лубяных
волокон: лён, пенька(волкно конопли),джут и др.
ХЛОПОК, волокна, покрывающие семена хлопчатника. При его созревании
плоды (коробочки) раскрываются, и из них собирают т. н. хлопок-сырец
(волокно с неотделенными семенами).В коробочке содержатся семена, покрытые
целлюлозными волокнами,которые могут быть длинными или короткими.Поэтому
хлопок называют длинноволокнистым или коротковолокнистым.От этого зависит
качество выпыскаемых из хлопка материалов.При переработке от семян отделяют
хлопок-волокно (волокна длиной более 20 мм), пух (менее 20 мм) и подпушек
(менее 5 мм). Из хлопка вырабатывают ткани, трикотаж, нити, вату и др. Пух
и подпушек хлопка применяют в химической промышленности как сырье для
изготовления искусственного волокна и нитей, пленки, лаков и т. п.Хлопок
устойчив по отношению к щелочам,но разлогаетсь под действием кислот.
ЛЁН, род одно- и многолетних трав и кустарников семейства льновых,
прядильная и масличная культура. Возделывают в основном лен-долгунец в
стеблях 20-28% волокна, и лен масличный, или лен-кудряш, в семенах 35-52%
льняного масла. Льняные волокна получают из лубяного стебля льна. Это
первое волокно,котороё человек научился получать уже в каменном веке.
Длинные льняные волокна состоят из целлюлозы.ЛЁН – самое прчное натуральное
волокно.Поэтому он используется в произаодстве прочных нитей, тканей для
парусов, а ввиду хороших гигиенических свойств льняные ткани ткани
используют для изготовления белья.
ШЕРСТЬ – это волокна, получаемые при стрижке овец, коз, верблюдов и
других животных.Качество шерсти зависит от толщины поперечного сечения и
длины шерстяных волокон.Основную массу перерабатываемой в промышленности
шерсти составляет овечья. Виды волокон шерсти: пух - наиболее ценное
тонкое, мягкое извитое волокно; переходный волос, то есть более толстое,
жесткое и менее извитое, чем пух; «мертвый волос» малопрочное и жесткое
волкно. Из шерсти вырабатывают пряжу, ткани, трикотаж, валяльно-войлочные
изделия и др.Шерсть чувствительна к действию щелочей, которые делают её
хрупкой, а по отношению к кислотам, она наоборот,устойчива.По химическому
составу шерсть представляет из себя белковое вещесиво.При горении шерсти
выделяется характерный запах жженого пера.
ШЕЛК, натуральная текстильная нить животного происхождения; продукт,
выделяемый железами гусениц шелкопрядов. При совместной размотке нескольких
коконов получают шелк-сырец, из которого вырабатывают крученый шелк,
применяемый для изготовления тканей, трикотажа, швейных ниток. Отходы
перерабатывают в пряжу для технических и других тканей.По химическому
составу шелк представляет из себя белковое вещество. Мягкие, блнстящие,
красивые наа вид изделия из шелка обладают,однако, низкой износостойкостью
и высокой себестоимостью.
ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА, получают из продуктов химической переработки
природных полимеров (искусственного волокна) или из синтетических полимеров
(синтетического волокна). ПОЛИМЕРЫ (от поли... и греч. meros доля, часть),
вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа
повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от
нескольких тысяч до многих миллионов. По происхождению полимеры делят на
природные, или биополимеры (напр., белки, нуклеиновые кислоты, натуральный
каучук), и синтетические (напр., полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы),
получаемые методами полимеризации и поликонденсации. По форме молекул
различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры, по природе
органические, элементоорганические, неорганические полимеры. Для линейных и
разветвленных полимеров характерен комплекс специфических свойств, напр.
способность образовывать анизотропные волокна и пленки, а также
существовать в высокоэластичном состоянии. Полимеры основа пластмасс,
химических волокон, резины, лакокрасочных материалов, клеев, ионитов. Из
биополимеров построены клетки всех живых организмов. Термин «полимеры
введен Й. Я. Берцелиусом в 1833.
Производство (т. н. формование) волокон химических обычно заключается
в продавливании раствора или расплава полимера через отверстия фильеры в
среду, которая вызывает затвердевание образовавшихся тонких волокон. Такой
средой при формовании из расплавов служит холодный воздух, из
растворов горячий воздух («сухой» способ) или специальный раствор, т. н.
осадительная ванна («мокрый» способ). Выпускаются в виде мононити,
штапельного волокна или пучка из множества тонких нитей, соединенных путем
крутки.
С годами природные волокнп перестали в полной мере удовлетворять
человека, поэтому учёные всего мира трудились над тем,чтобы найти им
замену.Более трёхсот лет назад (в 1655 году) выдающийся английский физик
Роберт Гук опубликовал трактат, в котором было такое высказывание:”
Возможно,по – видимому,найти пути искусственно получить клейкую
массу,аналогично тому, как она образуется у шелковичного червя… Если такая
масса будет найдена,то повидимому,более лёгкой задачей будет найти путь
вытягивания этой массы в тонкие нити…” Но только в 1884 году ученику Луи
Пастера французскому изобретателю Илэру де Шардоннэ удалось получить
искуственнык волокна.Самые распространённые виды искусственных волокон
получают путём переработки целлюлозы. Шардоннэ впервые решил перевести с
помощью растворителя целлюлозу в раствор и из этого растаора получить новоё
волокно. Для этого он продавливал полученною жидкую массу черкз тонкие
отверстия.Для получения волокон раствор или расплав полимера прдавливают
через тончайшие отверстия прядильной фильеры.Из полученных волокон прядут
нити,идущие на изгоьовление текстильных изделий.
При обработке отходов древесины и опилок выделяется целлюлоза.В
процессе получения вискозного волокна целлюлозу обрабатывают реактивами
(NaOH и CS2). ВИСКОЗНОЕ ВОЛОКНО, искусственное волокно, формуемое из
вискозы; состоит из гидратцеллюлозы. Легко окрашивается, гигроскопично;
недостатки большая потеря прочности в мокром состоянии, легкая сминаемость,
низкая износостойкость устраняются модифицированием вискозного волокна .
Благодаря доступности сырья и низкой стоимости реагентов производство
вискозного волокна высокоэкономично. Применяется (иногда в смеси с другими
волокнами) для выработки одежных тканей, трикотажа, корда. В процессе
получения ацетатных волокон целлюлозу обрабатывают ангидридом уксусной
кислоты, полученный ацетат целлюлозы растворяется в ацетоне и
продавливается через фильеры. ПОЛИНОЗНОЕ ВОЛОКНО, вискозное волокно
специфической структуры. Отличается высокой прочностью и стабильностью
формы, мало изменяющимися в воде и щелочах, незначительной сминаемостью;
недостаток хрупкость. Применяется вместо тонковолокнистого хлопка для
изготовления тканей различного назначения.
АЦЕТАТНЫЕ ВОЛОКНА, искусственные волокна, формуемые из растворов
триацетата целлюлозы (триацетатное волокно) и продукта его частичного
омыления (собственно ацетатные волокна). Мягкие, эластичные, мало
сминаются, пропускают ультрафиолетовые лучи; недостатки: невысокая
прочность, низкая термо- и износостойкость, значительная электризуемость.
Применяются главным образом в производстве изделий народного потребления,
напр. белья. Мировое производство ок. 610 тыс. т.
Сырьём в производстве синтетических волокон являются синтетические
волкнообразующие полимеры,которые полкчают в результате химического синтеза
из нефти,каменного угля или природного газа.
Процесс получения синтетических волокон сопровождается образованием
высокомолекулярных соединений. Расплавленный полимер или расивор полимера
прдавливается сквозь мельчайшие отверстия прядильной фильеры. Так
выпускаются,например, ПОЛИАМИДНОЕ ВОЛОКНО, синтетическое волокно, формуемое
из расплавов или растворов полиамидов. Прочно, эластично, устойчиво к
истиранию, многократному изгибу и действию многих химических реагентов;
недостатки малая гигроскопичность, повышенная электризуемость, невысокая
термо- и светостойкость. Применяется в производстве тканей, трикотажа,
шинного корда, фильтровальных материалов и др. Основные торговые названия:
из поликапроамида капрон, нейлон-6, перлон, дедерон, амилан, стилон; из
полигексаметиленадипинамида анид, нейлон-6,6, родианайлон, ниплон.
ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО, синтетическое волокно, формуемое из расплава
полиэтилентерефталата или его производных. Достоинства незначительная
сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность,
хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки
трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость устраняется
химическим модифицированием. Применяется, напр., в производстве различных
тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин. Основные
торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил.
ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛЬНОЕ ВОЛОКНО (акриловое волокно), синтетическое волокно,
формуемое из растворов полиакрилонитрила или его производных. По многим
свойствам близко к шерсти, устойчиво к свету и другим атмосферным агентам,
кислотам, слабым щелочам, органическим растворителям. Из
полиакрилонитрильного волокна изготовляют верхний и бельевой трикотаж,
ковры, ткани. Основные торговые названия: нитрон, орлон, акрилан, кашмилон,
куртель, дралон, вольпрюла.
Привиду наиболее распространённые материалы каждого вида волокна.
ТРИКОТАЖ(вискозноё волокно) (франц. tricotage, от tricoter вязать),
текстильное изделие или полотно, полученное из одной или многих нитей путем
образования петель и их взаимного переплетения. По структуре трикотаж
подразделяется на поперечновязаный (кулирный) и продольновязанный
(основовязаный), одинарный и двойной (более плотный и тяжелый), гладкий и
рисунчатый. Трикотаж используется для изготовления одежды, сетей,
технических и медицинских изделий и т. п.
КАПРОН или ПОЛИКАПРОАМИД (поликапролактам), [-NH(CH2)5CО-]n, синтетический
полимер, продукт полимеризации капролактама; твердое вещество белого цвета.
Отличается высокой механической прочностью, износостойкостью, химической
устойчивостью. Применяется в производстве полиамидного волокна, пленки,
машиностроительных деталей.
ЛАВСАН или полиэтилентерефталата (полиэфирное волокно) , [-CH2-
CH2OC(O)C6H4OC(O)-]n, синтетический полимер, продукт поликонденсации
этиленгликоля с терефталевой кислотой; твердое бесцветное вещество. Прочен,
износостоек, хороший диэлектрик. Применяется главным образом в производстве
полиэфирного волокна, а также пленок, радиодеталей, химического
оборудования.
ПРЯДИЛЬНАЯ ФИЛЬЕРА
Использованная литература
Химия для 9 класса. Таллинн «
Коолибри » 1998
Мега инцеклопедия Кирила и Мефодия.
-----------------------
[pic]
[pic]
| |
