Абстрактный синтез автомата Мура
Проведение синтеза цифрового конечного автомата. Характеристика орграфа автомата Мура. Кодированная прямая таблица переходов, выходов и сигналов возбуждения автомата Мура. Сущность карты Вейча, ее задачи. Особенности разработки электрических схем.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.01.2015 |
| Размер файла | 96,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьёва»
Факультет радиотехники, электроники и информатики
Кафедра вычислительных систем
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине Теория автоматов
Пояснительная записка
Рыбинск 2012
Введение
В курсовой работе необходимо спроектировать цифровой конечный автомат, реализующий алгоритм работы заданного электронного устройства, по графическому описанию алгоритма работы этого устройства.
На этапе абстрактного синтеза автомат представляется в виде «черного ящика». Далее автомат разбивается на операционный и управляющий автоматы. Составляются временные диаграммы управляющих и синхронизирующих сигналов, граф-схема алгоритма и орграф управляющего автомата.
На этапе структурного синтеза осуществляется разработка функциональной схемы операционного и управляющего автоматов. Для этого составляется таблица переходов и сигналов возбуждения триггеров, а также таблица выходных сигналов автомата, показывающая зависимость выходов от текущего состояния.
На конечном этапе стоится электрическая принципиальная схема всего автомата.
1. Анализ задания на курсовую работу
В курсовой работе необходимо выполнить синтез цифрового конечного автомата по заданному алгоритму.
Исходная ГСА автомата представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 Исходная ГСА автомата
2. Абстрактный синтез автомата Мура
Перейдем от ГСА (рисунок 1.1) к орграфу автомата Мура (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 Орграф автомата Мура, соответствующий ГСА на рис. 1.1
3. Структурный синтез автомата Мура
Автомат имеет шесть состояний а0, а3, а4, а5, а6, а7, двоичные коды которых равны 000, 011, 100, 101, 110, 111. Состояние а0 принято за начальное. Входные сигналы х1 и х2 изменяют последовательность переходов автомата из одного состояния в другое. Автомат в состоянии а4 формирует выходной сигнал у2, в состоянии а7 - выходной сигнал у3. Переключения автомата из состояния в состояние происходят при подаче входных импульсов синхронизации.
В таблице 3.1 приведены переходы, выходные и входные сигналы, сигналы возбуждения триггеров и схемы маршрутов автомата. Маршрут автомата соответствует «прохождению» по ГСА при определенном наборе входных сигналов. В таблице 3.1 приняты обозначения: , и - состояния триггеров до переключения, а , и - после переключения. В случае синтеза автомата на D-триггерах состояние в следующий момент автоматного времени - функция возбуждения , поэтому колонки для и (где i = 0, 1, 2) совмещены. Прочерки в таблице 3.1 соответствуют не полностью определенным значениям.
Таблица 3.1 Кодированная прямая таблица переходов, выходов и сигналов возбуждения автомата Мура
|
Маршруты |
a0 a7 a5 a6 |
a0 a5 a6 |
a0 a3 a5 a4 |
- |
||||
|
Выходные сигналы |
y3(t) |
0 0 0 1 |
0 0 0 |
0 0 0 0 |
- |
|||
|
y2(t) |
0 0 0 0 |
0 0 0 |
0 0 1 0 |
- |
||||
|
y1(t) |
0 0 0 0 |
0 0 0 |
0 0 0 0 |
- |
||||
|
Состояние триггеров |
Q0(t+1) |
Сигналы возбуждения D-триггеров |
D0(t) |
1 0 1 0 |
1 0 0 |
1 0 1 0 |
- |
|
|
Q1(t+1) |
D1(t) |
0 1 1 0 |
0 1 0 |
0 0 1 0 |
- |
|||
|
Q2(t+1) |
D2(t) |
1 1 1 0 |
1 1 0 |
1 1 0 0 |
- |
|||
|
Q0(t) |
0 1 0 1 |
0 1 0 |
0 1 0 1 |
- |
||||
|
Q1(t) |
0 0 1 1 |
0 0 1 |
0 0 0 1 |
- |
||||
|
Q2(t) |
0 1 1 1 |
0 1 1 |
0 1 1 0 |
- |
||||
|
Входные сигналы (условия) |
х2(t) |
0 |
1 |
0 |
- |
|||
|
х1(t) |
0 |
0 |
1 |
- |
||||
|
Номера наборов |
0, 5, 6, 7 |
8, 13, 14 |
16, 21, 20, 19 |
1 - 4, 9, 10, 11, 12, 15, 17, 18, 22 - 31 |
Под номером набора в таблице 3.1 понимается десятичный эквивалент двоичного числа, образованного значениями аргументов x1, x2, Q2, Q1, Q0 в указанной последовательности. Часть наборов (1, 2, 3, 4, 9,….) являются запрещенными. На рисунке 3.1 приведен трафарет карты Вейча для синтеза переключательной функции 5 аргументов. Номера наборов аргументов получены для случая, когда двоичные веса аргументов x1, x2, Q2, Q1, Q0 соответственно равны 24, 23, 22, 21, 20.
|
24 |
25 |
29 |
28 |
12 |
13 |
9 |
8 |
|
|
26 |
27 |
31 |
30 |
14 |
15 |
11 |
10 |
|
|
18 |
19 |
23 |
22 |
6 |
7 |
3 |
2 |
|
|
16 |
17 |
21 |
20 |
4 |
5 |
1 |
0 |
Рисунок 3.1 Трафарет карты Вейча для функций 5 аргументов x1, x2, Q2, Q1, Q0
При минимизации объединять можно клетки, попарно симметричные относительно осей а - а, б - б, в - в, г - г, а также соседние клетки в строках и столбцах. При этом у каждой клетки из контура, содержащего 2n элементов, должно быть ровно n соседних клеток.
Карты Вейча и выражения для сигналов возбуждения D-триггеров и выходных сигналов у1, у2, у3 приведены ниже.
|
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
- |
1 |
|
|
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
- |
|
|
- |
0 |
- |
- |
1 |
0 |
- |
- |
|
|
1 |
- |
1 |
0 |
- |
1 |
- |
1 |
Рисунок 3.2 Карта Вейча для функции D2
|
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
- |
0 |
|
|
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
- |
|
|
- |
0 |
- |
- |
1 |
0 |
- |
- |
|
|
0 |
- |
0 |
1 |
- |
1 |
- |
0 |
Рисунок 3.3 Карта Вейча для функции D1
|
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
1 |
|
|
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
- |
|
|
- |
0 |
- |
- |
1 |
0 |
- |
- |
|
|
1 |
- |
0 |
1 |
- |
0 |
- |
1 |
Рисунок 3.4 Карта Вейча для функции D0
|
6 |
7 |
3 |
2 |
|
|
4 |
5 |
1 |
0 |
Рисунок 3.5 Трафарет карты Вейча для функций 3 аргументов Q2, Q1, Q0
|
1 |
- |
|||
|
- |
Рисунок 3.6 Карта Вейча для функции y3
|
- |
||||
|
1 |
- |
Рисунок 3.7 Карта Вейча для функции y2
|
- |
||||
|
- |
Рисунок 3.8 Карта Вейча для функции y1
Используя рисунки 3.2 - 3.4 и 3.6 - 3.8, получаем выражения для булевых функций возбуждения и булевых функций выходов.
,
,
,
,
.
мур автомат цифровой вейч
4. Разработка электрических схем
Для начала для каждой функции нарисуем отдельную схему:
Рисунок 4.1 Схема для функции D2
Рисунок 4.2 Схема для функции D1
Рисунок 4.3 Схема для функции D0
Рисунок 4.4 Схема для функции y3
Рисунок 4.5 Схема для функции y2
Схема автомата Мура на D-триггерах представлена на рисунке 4.6. Сигнал R («Сброс») нужен для установки автомата в начальное состояние.
Рисунок 4.6 Автомат Мура на D-триггерах
Заключение
В ходе выполнения задания на курсовую работу был спроектирован цифровой конечный автомат, реализующий заданный алгоритм работы. Предварительно были произведены теоретические расчеты: проведен подробный анализ графика работы автомата, построена граф-схема алгоритма.
На следующем этапе выполнения работы был выполнен абстрактный синтез управляющего автомата, в ходе которого был построен орграф автомата и составлена прямая таблица переходов устройства.
Затем произвели структурный синтез управляющего автомата, в ходе которого были получены функции возбуждения триггеров, на которых построение автомат Мура.
На заключительном этапе выполнения курсовой работы были спроектированы и построены электрическая функциональная и электрическая принципиальная схемы устройства.
Каждый этап проектирования конечного автомата был рассмотрен максимально полно, что предоставило возможность построить принципиальную схему, опираясь на которую, при необходимости реализовать на практике рассмотренный автомат Мура.
Список используемых источников
1. Сидоркин В. П. Синтез цифровых автоматов на микросхемах: Лабораторный практикум / Под ред. А. В. Гусарова. - Рыбинск: РГАТА, 2003. - 103 с., ч.1.
2. Гусаров А. В. Синтез конечных автоматов: теория и практика. Ч. I. Абстрактная теория автоматов. Синтез схем автоматов на универсальных лабораторных стендах : учеб. пособие. - Рыбинск: РГАТА имени П. А. Соловьева, 2010. - 112 с.
3. Гусаров А. В. Синтез конечных автоматов: теория и практика. Ч. II. Структурный синтез автоматов: Учебное пособие. - Рыбинск: РГАТА имени П. А. Соловьева, 2010. - 160 с.
4. СТП 1.01 - 2002. Текстовые документы. Общие требования к оформлению учебных документов. - Введ. 2002-01-01. - Рыбинск : РГАТА имени П. А. Соловьева, 2002. - 28 c.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание работы автомата сборки комплекта "кольца + шарики". Расчет и проектирование привода межоперационного накопителя. Общий вид автомата. Технологический процесс производства детали "вал". Модернизация пневмопривода автомата. Выбор режимов резания.
дипломная работа [563,9 K], добавлен 22.03.2018Обработка деталей давлением. Технологический цикл механизма пресс-автомата. Синтез плоского рычажного механизма. Кинематический и силовой анализ механизма. Проектировочный расчёт тихоходного вала редуктора. Проверочный расчёт вала на выносливость.
курсовая работа [801,2 K], добавлен 21.10.2008Описание работы автомата сборки комплекта "кольца + шарики". Проектирование привода межоперационного накопителя. Разработка процесса производства детали вал. Выбор средств измерения и контроля, вспомогательный инструмент для обработки заготовки.
дипломная работа [816,7 K], добавлен 05.02.2018Технологическая линия производства творога. Подбор оборудования и расчет площади творожного цеха. Устройство и принцип работы фасовочного автомата марки М1-ОЛК/1, его электрическая схема. Определение мощности на привод и подбор электродвигателя.
курсовая работа [126,4 K], добавлен 28.11.2012Технология резки сырца (глиняного бруса) на резательном автомате СМ-678А. Отбор кирпича-сырца от резательного автомата и ручная укладка его на сушильные рамки. Технические характеристики и кинематическая схема автомата-укладчика, его обслуживание.
реферат [2,9 M], добавлен 26.07.2010Разработка технологической линии производства творога, подбор оборудования и площадей творожного цеха, устройство и принцип работы фасовочного автомата. Проектирование привода, прочностный расчет деталей и механизмов. Вопросы безопасности и охраны труда.
курсовая работа [122,6 K], добавлен 23.11.2012Сущность холодной высадки - операции холодной объемной штамповки. Проектирование цикловых диаграмм работы холодновысадочных автоматов. Разработка технологических процессов холодной высадки деталей "заклепка". Анализ циклограммы работы автомата А111А.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 12.09.2015Принцип обработки деталей на автомате продольного точения. Наладка токарного автомата модели АД-16. Требования к прутковому материалу. Разработка технологического процесса обработки детали. Проектирование кулачков автомата. Расчёт режимов резания.
курсовая работа [168,6 K], добавлен 17.01.2014Принцип действия системы контроля АОС-81М и лабораторный пульт проверки автомата обогрева стекол. Интерфейс цифро-аналогового преобразователя с суммированием весовых токов. Формирование выходного сигнала в виде напряжения. Технология сборки пульта.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 12.12.2011Расчет механизма подъема тележки, перемещения тележки, расчет вала на прочность. Расчет и подбор подшипников, шпонок и муфт. Техническое обслуживание и ремонт автомата-садчика. Технико-экономическое обоснование проекта. Автоматизация.
дипломная работа [61,7 K], добавлен 11.06.2007Определение назначения и проектирование автомата фасовочно-упаковочного, аналогичного модели АР-18,5. Техническое описание конструкции упаковочного автомата и общие расчеты ленточного транспортера, устройства размотки рулона и пневматического цилиндра.
курсовая работа [219,8 K], добавлен 22.11.2013Структурный и кинематический анализ механизма кузнечно-штамповочного автомата методом планов и диаграмм. Определение сил и реакций, действующих на звенья в кинематических парах. Определение уравновешивающей силы методом "жесткого рычага" Н. Жуковского.
курсовая работа [538,9 K], добавлен 01.11.2013Описание и работа 52-позиционного автомата откачки люминесцентных ламп. Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание машины. Подача ртутной таблетки. Перечень регламентных работ на откачной машине на линиях Federal. Наладка узла отпая штенгеля.
курсовая работа [50,1 K], добавлен 11.11.2011Оборудование для холодной раскатки колец подшипников. Состав и компоновка станка - автомата 1Б290-6. Расчёт и выбор гидроаппаратуры. Динамический расчёт гидропривода подач. Технологическое нормирование времени. Разработка управляющей программы для станка.
дипломная работа [835,1 K], добавлен 12.08.2017Синтез системы управления механизма машины-автомата по заданной тактограмме, схема управления на пневматических элементах, формулы включений. Синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения, определение реакций в кинематических парах.
курсовая работа [204,6 K], добавлен 24.11.2010Задачи модернизации токарного автомата, доработка его основных узлов. Разработка конструкции автоматической загрузки и выгрузки колец. Кинематическая схема привода. Назначение автооператора, описание его функций. Конструирование режущего инструмента.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 20.03.2017Общее описание и техническая характеристика оборудования, сырье и ассортимент. Основные механизмы автомата "Соболь" и требования к их функциональности. Расчет поверхностной плотности и заправочных данных. Определение расхода сырья на единицу изделия.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 22.09.2015Особенности посолки мяса как способа его сохранения в условиях положительных температур. Обзор конструкций аппаратов для осуществления технологии посола. Описание конструкции посолочного автомата ФАП-1. Алгоритм технологического расчета оборудования.
курсовая работа [180,4 K], добавлен 10.05.2016Механизм саморегулирования дуги с плавящимся электродом. Управление скоростью вращения электроприводов. Принцип действия и устройство автоматов с постоянной скоростью подачи электрода. Преимущества и недостатки универсального сварочного автомата АДФГ-630.
реферат [144,4 K], добавлен 08.01.2015Характеристика продукції, сировини і напівфабрикатів. Вивчення технології приготування натуральних консервів з додаванням масла. Принцип дії лінії виробництва рибних консервів. Алгоритм регулювання рівня спецій в резервуарі автомата для вкладання риби.
курсовая работа [354,5 K], добавлен 26.12.2014
