Синтез цифровых автоматов
Преобразование алфавитного отображения к автоматному. Минимизация числа внутренних состояний автомата. Кодирование внутренних состояний автомата. Синтез структурного автомата на элементах задержки. Функции возбуждения для заданных типов триггеров.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.12.2016 |
Размер файла | 337,7 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 Российской Федерации
Ижевский Государственный Технический Университет
Кафедра Вычислительной техники
Курсовая работа
по курсу «Теория цифровых автоматов»
Выполнил: студент группы 462
Королев А.Н.
Проверил: преподаватель,
к.т.н. Кропачев Л.А.
Ижевск
2005
Содержание
Часть 1:
1. Расчет вариантов исходного задания
2. Преобразование алфавитного отображения к автоматному
3. Построение формализованного описания работы автомата
4. Минимизация числа внутренних состояний автомата
5. Кодирование внутренних состояний автомата
6. Построение кодированной таблицы переходов и выходов автомата
7. Синтез структурного автомата на элементах задержки
8. Построение функций возбуждения для заданных типов триггеров
9. Определение функций выходов
10. Обоснование выбора элементов памяти
11. Введение синхронизации и установки автомата в начальное состояние
12. Получение функций автомата в требуемом базисе
13. Построение функциональной схемы автомата
14. Построение временных диаграмм работы автомата
Часть 2:
1. Построение содержательной ГСА
2. Кодирование и разметка ГСА
3. Построение графа по ГСА
4. Кодирование состояний
5. Получение функций возбуждения и выходов
6. Синтез на ПЛМ
Список литературы
Часть 1:
1. Расчет вариантов исходного задания
Будет производиться синтез автомата Мура;
3) синтез комбинационной части автомата будет выполняться на логических элементах базиса {, -};
4) Строим память автомата на T, RS, RT триггерах;
5) Будут синтезироваться микропрограммные автоматы для управления операциями: 1D DR
2. Преобразование алфавитного изображения к автоматному
Для выполнения 2-го требования автоматности выравниваем длины слов, вводя минимальное количество пустых букв.
Проверяем требование детерминированности. Рассмотрим начальные отрезки длиной 1. В 3-м,4-м, 5-м и 8-м словах на вход поступает буква .
Увеличим длину 3-го, 4-го и 8-го слов введением пустой буквы и получим:
Проверяем следующую входную букву. Во 2, 6, 7,10-м словах на вход поступает :
Увеличим длину 7-го и 10 -го слов введением пустой буквы и получим:
В 1-ом и 9-ом словах на вход поступает буква :
-т.е. не изменяем
Рассмотрим начальные отрезки длиной 2 .
Во 2-м, 6-м и 7-ом словах на вход поступает отрезок .
Увеличим длину 6-го и 7-го слова введением пустой буквы и получим.
В 4-м и 5-м словах на вход поступает начальный отрезок .
Увеличим длину 4-го слова введением пустой буквы и получим:
Остальные двубуквенные сочетания встречаются по одному разу.
Рассмотрим начальные отрезки длиной 3:
Во 2-ом и 7-ом словах на вход поступает отрезок :
Увеличим длину 7-го слова введением пустой буквы и получим:
Остальные трехбуквенные сочетания встречаются по одному разу.
Начальные отрезки длиной 4,5,6 также не повторяются.
Окончательный вид автоматных отображений:
3. Построение формализованного описания работы автомата
Полученный граф автомата Мура.
Размещено на http://www.allbest.ru/
По графу составим таблицу переходов и выходов автомата
a1 |
a2 |
a3 |
б |
|||
C0 |
C1 |
C9 |
C13 |
? |
b1 |
|
C1 |
C2 |
C7 |
C12 |
? |
в |
|
C2 |
? |
? |
C6 |
C3 |
в |
|
C3 |
? |
? |
? |
C4 |
b1 |
|
C4 |
? |
? |
? |
C5 |
b1 |
|
C5 |
? |
? |
? |
C5 |
b2 |
|
C6 |
? |
C5 |
? |
? |
в |
|
C7 |
C8 |
? |
? |
C8 |
b1 |
|
C8 |
? |
? |
? |
C5 |
b3 |
|
C9 |
C14 |
? |
C10 |
? |
в |
|
C10 |
? |
? |
? |
C11 |
b3 |
|
C11 |
? |
? |
? |
C4 |
b3 |
|
C12 |
? |
? |
? |
C13 |
b1 |
|
C13 |
? |
C7 |
? |
C8 |
b2 |
|
C14 |
C8 |
? |
C15 |
? |
в |
|
C15 |
? |
C8 |
? |
C5 |
в |
Для проверки правильности построения графа автомата воспользуемся лентами отображения. Для этого будем подавать на автомат входные слова. Под действием каждой буквы автомат будет переходить в новое состояние и выдавать какую-то букву. Это состояние и букву запишем под проверяемой буквой. В результате под каждым входным словом получим выходное слово.
a2 |
a1 |
a3 |
a2 |
a 3 |
a2 |
a1 |
a1 |
a 3 |
? |
? |
a1 |
a1 |
? |
? |
? |
a1 |
a1 |
a3 |
a2 |
||
C0 |
C9 |
C14 |
C15 |
C8 |
C13 |
C7 |
C8 |
C1 |
C12 |
C13 |
C8 |
C1 |
C2 |
C3 |
C4 |
C5 |
C1 |
C2 |
C6 |
C5 |
|
b1 |
? |
? |
? |
b3 |
b2 |
b1 |
b3 |
? |
b1 |
b2 |
b3 |
? |
? |
b1 |
b1 |
b2 |
? |
? |
? |
b2 |
a2 |
a1 |
a1 |
? |
a2 |
a1 |
a3 |
? |
? |
? |
a1 |
a2 |
? |
? |
||
С0 |
C9 |
C14 |
C8 |
C5 |
C9 |
C14 |
C15 |
C5 |
C5 |
C5 |
C1 |
C7 |
C8 |
C5 |
|
b1 |
? |
? |
b3 |
b2 |
? |
? |
? |
b2 |
b2 |
b2 |
? |
b1 |
b3 |
b2 |
Как видно из лент отображения, автомат функционирует правильно.
4. Минимизация числа внутренних состояний автомата
Т.к. в полученной таблице переходов и выходов много пустых ячеек, то можно попробовать минимизировать автомат.
Произведем разбиение состояний на группы. Автомат имеет 4 выходных состояния.
Подадим на вход a1:
b1 b2 b3 b
С0С3 С4 С7С12 С5С13 С8С10С11 С1С2С6 С9 С14 С15
a1 1 - - 8 - - - - - - 2 - - 14 8 -
===== = ======= ==
~~~~~~~~ ~~~ ~~~
Первая и четвертая группы расщепляются на две.
Подадим на вход a2:
С0 С3 С4 С12 С3 С4 С7 С12 С5С13 С8С10С11 С1 С2 С6 С9 С15 C2 С6 С14С15
a2 9 - - - - - - - - 7 - - - 7 - 5 - 8 - 5 - 8
=== == ~~~~~
~~~~~~ = ==
** ****
5-ая и 6-ая группы расщепляется на две.
Подадим на вход а3:
С0С3С4С12 С3С4С7 С12 С5С13 С8С10С11 С1 С2 С9 С2 С6 С9 С2С9 С15 C2С14С15 C2 С6С14
а3 13- - - - - - - - - - - - 12 6 10 6 - 10 6 10 - 6 15- 6 - 15
= ~ * === = = = = ==
~~~ ~~~ ~~ ~~~
5-ая, 6-ая, 7-ая и 8-ая группы расщепляются.
Подадим на вход:
С0С3С4С12 С3С4С7 С12 С5С13 С8С10С11 С1 С2 С9 С2 С6 С6С9 С2С15 С9С15
a - 4 5 13 4 5 8 13 5 8 5 11 4 3 - - - 3 5 - 5
== = ~
~ ~~~ = ~ * ~ = ~ = ~ *
С2С15 С14С15 C2 С6 С6С14
a - 5 - -
1-ая, 2-ая, 3-яя ,4-ая и 10-ая группы расщепляются
Подадим на вход:
С0С3 С0С4С12 С4С12 С2С6 С6С9 С9С15 С14С15 С6С14 С1 С2 С3 С5 С7 С8 С9
a - 4 - 5 13 5 13 3 - - - - 5 - 5 - -
= = = ~
~~
С10 С11 С13 С15
a
Вторая и третяя группы расщепляются .
Подадим на вход a1:
С0С3 С0С4 С0С12 С4 С12 С2С6 С6С9 С9С15 С14С15 С6С14 С1 С2 С3 С5 С7 С8
С9 С10 С11 С13 С15
a1 1 - 1 - 1 - - - - 14 14 - 8 - - 8
a2 9 - 9 - 9 - - 5 5 - - 8 - 8 5 -
a3 13 - 13 - 13 - 6 - - 10 10 - 15 - - 15
a - 4 - 5 - 13 3 - - - - 5 - 5 - -
Выпишем промежуточный итог:
С0С3 С0С4 С0С12 С4 С12 С2С6 С6С9 С9С15 С14С15 С6С14 С1 С2 С3 С5 С7 С8
С9 С10 С11 С13 С15
Используя критерий полноты и замкнутости получаем итоговые группы:
С0С3 С0С4 С0С12 С2С6 С6С9 С14С15 С1 С5 С7 С8 С10 С11 С13
Больше расщеплений нет. Получилось 13 групп.
Будем считать, что минимизация закончена.
Пусть D0 - С0С3, D1 - С0С4, D2 - С0С12, D3 - С2С6, D4 - С6С9, D5 - С14С15, D6 - С1, D7 - С5,D8 - С7, D9- С8, D10-C10, D11- C11, D12- C13
Тогда получаем новую таблицу переходов:
a1 |
a2 |
a3 |
б |
|||
D0 |
D6 |
D4 |
D12 |
D1 |
b1 |
|
D1 |
D6 |
D4 |
D12 |
D7 |
b1 |
|
D2 |
D6 |
D4 |
D12 |
D12 |
b1 |
|
D3 |
D7 |
D3 |
D0 |
в |
||
D4 |
D5 |
D7 |
D10 |
в |
||
D5 |
D9 |
D9 |
D5 |
D7 |
в |
|
D6 |
D3 |
D8 |
D2 |
в |
||
D7 |
D7 |
b2 |
||||
D8 |
D9 |
D9 |
b1 |
|||
D9 |
D7 |
b3 |
||||
D10 |
D11 |
b3 |
||||
D11 |
D1 |
b3 |
||||
D12 |
D8 |
D9 |
b2 |
Для проверки правильности построения графа автомата воспользуемся лентами отображения. Для этого будем подавать на автомат входные слова. Под действием каждой буквы автомат будет переходить в новое состояние и выдавать какую-то букву. Это состояние и букву запишем под проверяемой буквой. В результате под каждым входным словом получим выходное слово.
a2 |
a1 |
a3 |
a2 |
a 3 |
a2 |
a1 |
a1 |
a 3 |
? |
? |
a1 |
a1 |
? |
? |
? |
a1 |
a1 |
a3 |
a2 |
||
D0 |
D4 |
D5 |
D5 |
D9 |
D12 |
D8 |
D9 |
D6 |
D2 |
D12 |
D9 |
D6 |
D3 |
D0 |
D1 |
D7 |
D6 |
D3 |
D3 |
D7 |
|
b1 |
? |
? |
? |
b3 |
b2 |
b1 |
b3 |
? |
b1 |
b2 |
b3 |
? |
? |
b1 |
b1 |
b2 |
? |
? |
? |
b2 |
a2 |
a1 |
a1 |
? |
a2 |
a1 |
a3 |
? |
? |
? |
a1 |
a2 |
? |
? |
||
D0 |
D4 |
D5 |
D9 |
D7 |
D4 |
D5 |
D5 |
D7 |
D7 |
D7 |
D6 |
D8 |
D9 |
D7 |
|
b1 |
? |
? |
b3 |
b2 |
? |
? |
? |
b2 |
b2 |
b2 |
? |
b1 |
b3 |
b2 |
Как видно из лент отображения, автомат функционирует правильно.
5. Кодирование внутренних состояний автомата
Цели: исключение «гонки» в автомате (противогоночное), построение наиболее простой схемы (экономичное).
Кодировать будем методом Хеммингова.
Строим матрицу всех переходов, кроме Сi?Ci:
Для 13 состояний нужна карта Вейча на 4 переменных (т.е. нужно 4 триггера):
М = |
D0D1 |
|
D0D4 |
||
D0D6 |
||
D0D12 |
||
D1D4 |
||
D1D6 |
||
D1D12 |
||
D1D7 |
||
D2D6 |
||
D2D4 |
||
D2D12 |
||
D3D7 |
||
D3D0 |
||
D4D5 |
||
D4D7 |
||
D4D10 |
||
D5D9 |
||
D5D7 |
||
D6D3 |
||
D6D2 |
||
D6D8 |
||
D8D9 |
||
D9D7 |
||
D10D11 |
||
D11D1D12D8D12D9 |
D0 |
D1 |
D4 |
D12 |
|
D6 |
D11 |
D10 |
D2 |
|
D8 |
||||
D3 |
D7 |
D5 |
D9 |
Кодируем состояние D0 как 0000, D1 - 0001
М4 = |
D0D4D1D4D4D10D4D5D4D7D2D4 |
Следующее незакодированное состояние - D4, строим подматрицу M4:
Из уже закодированных состояний E={D0, D1 }, КD0 = 0000, KD1=0001
Из свободных состояний :
F01 ={1000,0010,0100}.
F11 ={1001,0011,0101}.
G = {1000,0010,0100, 1001,0011,0101}.
W1000 = d {1000, 0000}+ d {1000, 0001} = 1+2=3
W0010 = d {0010, 0000}+ d {0010, 0001} = 1+2=3
W0100 = d {0100, 0000}+ d {0100, 0001} = 1+2=3
W1001 = d {1001, 0000}+ d {1001, 0001} = 1+2=3
W0011 = d {0011, 0000}+ d {0011, 0001} = 1+2=3
W0101 = d {0101, 0000}+ d {0101, 0001} = 1+2=3
Пусть КD4 = 0011.
Следующее незакодированное состояние - D6, строим подматрицу M6:
М6 = |
D0D6D1D6D2D6D6D3D6D8D6D2 |
Из уже закодированных состояний E={D0,D1}, КD0 = 0000,
КD1 = 0001
из свободных состояний :
F01 ={1000,0010,0100}.
F11 ={1001,0101}.
G = {1000,0010,0100, 1001,0101}.
W1000 = d {1000, 0000}+ d {1000, 0001} = 1+2=3
W0010 = d {0010, 0000}+ d {0010, 0001} = 1+2=3
W0100 = d {0100, 0000}+ d {0100, 0001} = 1+2=3
W1001 = d {1001, 0000}+ d {1001, 0001} = 1+2=3
W0101 = d {0101, 0000}+ d {0101, 0001} = 1+2=3
Пусть КD6 = 0100.
Следующее незакодированное состояние - D12, строим подматрицу M12:
М12 = |
D0D12D1D12D2D12D12D8D12D9 |
Из уже закодированных состояний E={D0,D1}, КD0 = 0000,КD1 = 0001
из свободных состояний:
F01 ={1000,0010}.
F11 ={1001,0101}.
G = {1000,0010, 1001,0101}.
W1000 = d {1000, 0000}+ d {1000, 0001} = 1+2=3
W0010 = d {0010, 0000}+ d {0010, 0001} = 1+2=3
W1001 = d {1001, 0000}+ d {1001, 0001} = 1+2=3
W0101 = d {0101, 0000}+ d {0101, 0001} = 1+2=3
Пусть КD12 = 0010.
Следующее незакодированное состояние - D7, строим подматрицу M7:
М7 = |
D1D7D3D7D4D7D5D7D9D7 |
Из уже закодированных состояний E={D1,D4}, КD1 = 0001, КD4 = 0011 из свободных состояний:
F11 ={1001,0101}.
F41 ={1011,0111}.
G = {1001,0101, 1011,0111}.
W1001 = d {1001, 0001}+ d {1001, 0011} = 1+2=3
W0101 = d {0101, 0001}+ d {0101, 0011} = 1+2=3
W1011 = d {1011, 0001}+ d {1011, 0011} = 2+1=3
W0111 = d {0111, 0001}+ d {0111, 0011} = 2+1=3
Пусть КD7 = 1001.
Следующее незакодированное состояние - D2, строим подматрицу M2:
М2 = |
D2D6D2D4D2D12D6D2 |
Из уже закодированных состояний E={D6,D4,D12}, КD6 = 0100,
КD4 = 0011, КD12 = 0010
из свободных состояний :
F61 ={1100,0101,0110}.
F41 ={1011,0111}.
F121 ={1010,0110}.
G = {1100,0101,0110, 1011,0111, 1010}.
W1100 = 2d {1100, 0100}+ d {1100, 0011}+ d {1100, 0010} = 2+4+3=9
W0101 = 2d {0101, 0100}+ d {0101, 0011}+ d {0101, 0010} = 2+2+3=7
W0110 = 2d {0110, 0100}+ d {0110, 0011}+ d {0110, 0010} = 2+2+1=5
W0111 = 2d {0111, 0100}+ d {0111, 0011}+ d {0111, 0010} = 4+1+2=7
W1011 = 2d {1011, 0100}+ d {1011, 0011}+ d {1011, 0010} = 8+1+2=11
W1010 = 2d {1010, 0100}+ d {1010, 0011}+ d {1010, 0010} = 6+2+1=9
Минимальным является W0110, поэтому КD2 = 0110.
Следующее незакодированное состояние - D3, строим подматрицу M3:
М3 = |
D3D7D6D3D3D0 |
Из уже закодированных состояний E={D0,D7,D6}, КD0 = 0000,
КD7 = 1001 ,КD6 = 0100
из свободных состояний :
F01 ={1000}.
F71 ={1000,1101,1011}.
F61 ={1100,0101}.
G = {1000, 1101,1011, 1100,0101}.
W1000 = d {1000, 0000}+ d {1000, 1001}+ d {1000, 0100} = 1+1+2=4
W1101 = d {1101, 0000}+ d {1101, 1001}+ d {1101, 0100} = 3+1+2=6
W1011 = d {1011, 0000}+ d {1011, 1001}+ d {1011, 0100} = 3+1+4=8
W1100 = d {1100, 0000}+ d {1100, 1001}+ d {1100, 0100} = 2+2+1=5
W0101 = d {0101, 0000}+ d {0101, 1001}+ d {0101, 0100} = 2+2+1=5
Минимальным является W1000, поэтому КD3 = 1000.
Следующее незакодированное состояние - D5, строим подматрицу M5:
М5 = |
D4D5D5D7D5D9 |
Из уже закодированных состояний E={D4, D7}, КD4 = 0011, КD7 = 1001 из свободных состояний :
F41 ={1011,0111}.
F71 ={1101,1011}.
G = {1011,0111, 1101,1011}.
W1011 = d {1011, 0011}+ d {1011, 1001} = 1+1=2
W0111 = d {0111, 0011}+ d {0111, 1001} = 1+3=4
W1101 = d {1101, 0011}+ d {1101, 1001} = 3+1=4
Минимальным является W1011, поэтому КD5 = 1011.
Следующее незакодированное состояние - D10, строим подматрицу M10:
М10= |
D4D10D10D11 |
Из уже закодированных состояний E={D4}, КD4 = 0011
из свободных состояний :
F41 ={0111}.
G = {0111}.
КD10 = 0111
автомат кодирование триггер задержка
Следующее незакодированное состояние - D9, строим подматрицу M9:
М9 = |
D5D9D8D9D9D7D12D9 |
Из уже закодированных состояний E={D5,D7,D12}, КD5 = 1011, КD7 = 1001 ,КD12 = 0010
из свободных состояний :
F51 ={1010,1111}.
F71 ={1101}.
F121 ={1010}.
G = {1010,1111, 1101}.
W1010 = d {1010, 1011}+ d {1010, 1001}+ d {1010, 0010} = 1+2+1=4
W1111 = d {1111, 1011}+ d {1111, 1001}+ d {1111, 0010} = 1+2+3=6
W1101 = d {1101, 1011}+ d {1101, 1001}+ d {1101, 0010} = 2+1+4=7
Минимальным является W1010, поэтому КD9 = 1010
Следующее незакодированное состояние - D8, строим подматрицу M8:
М8 = |
D6D8D8D9D12D8 |
Из уже закодированных состояний E={D6,D9,D12}, КD6 = 0100, КD9 = 1010 ,КD12 = 0010
из свободных состояний :
F61 ={1100,0101}.
F91 ={1110}.
F121 ={Ш}.
G = {1100,0101,1110}.
W1100 = d {1100, 0100}+ d {1100, 1010}+ d {1100, 0010} = 1+2+3=6
W0101 = d {0101, 0100}+ d {0101, 1010}+ d {0101, 0010} = 1+4+3=8
W1110 = d {1110, 0100}+ d {1110, 1010}+ d {1110, 0010} = 2+1+2=5
Минимальным является W1110, поэтому КD8 = 1110
Следующее незакодированное состояние - D11, строим подматрицу M11:
М11= |
D10D11D11D1 |
Из уже закодированных состояний E={D10,D1}, КD10 = 0111, КD1 = 0001
из свободных состояний :
F101 ={1111,0101}.
F11 ={0101}.
G = {1111,0101}.
W1111 = d {1111, 0111}+ d {1111, 0001} = 1+3=4
W0101 = d {0101, 0111}+ d {0101, 0001} = 1+1=2
Минимальным является W0101, поэтому КD11 = 0101.
Итого:
D0 |
0000 |
|
D1 |
0001 |
|
D2 |
0110 |
|
D3 |
1000 |
|
D4 |
0011 |
|
D5 |
1011 |
|
D6 |
0100 |
|
D7 |
1001 |
|
D8 |
1110 |
|
D9 |
1010 |
|
D10 |
0111 |
|
D11 |
0101 |
|
D12 |
0010 |
(***)
K<1,5 - значит кодирование прошло успешно
6. Построение кодированной таблицы переходов и выходов автомата
Так как входные и выходные буквы можно закодировать произвольной комбинацией, то закодируем их следующим образом:
y1 |
y2 |
||
b1 |
0 |
0 |
|
b2 |
0 |
1 |
|
b3 |
1 |
0 |
|
? |
1 |
1 |
x1 |
x2 |
||
a1 |
0 |
0 |
|
a2 |
0 |
1 |
|
а3 |
1 |
0 |
|
? |
1 |
1 |
При построении кодированной таблицы переходов и выходов автомата используется таблицы (**) и (***). Рассмотрим клетку с координатами (а1, D0). По таблице кодирования находим а1 - 00, D0 - 0000. Следовательно, в первую строку левой части таблицы заносим координаты клетки. В этой же клетке записан переход в D6 с выходным сигналом ?. D6 закодировано как 0100, а ? как 11. В правую часть записываем: 0100 11. Так же заполняются остальные строки таблицы переходов и выходов автомата (таблица (****))
x1 |
x2 |
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Z4 |
y1 |
y2 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
7. Синтез структурного автомата на элементах задержки
Заполним по этой таблице карты Вейча. Строим 4 карты на 6 переменных для функций Z1-4 и 2 карты на 4 переменных для функций выходов у1-2 (автомат Мура и его выходное состояние не зависят от того, что на входе). Карты заполняются по таблице (****).
Заполнение карт трудности не представляет. Левую часть таблицы будем рассматривать как координаты клетки, а правую - как значение, подставляемое в соответствующую карту, в указанную клетку. Так, например, для первой строки - координата клетки 000000, в карту для z1 подставим 0, для z2 - 1, для z3 - 0, для z4 - 0, для у1 - 1, для у2 - 1. Остальные клетки заполняем точно также.
Z4 |
Z4 |
Z4 |
Z4 |
|||||||||||||||||||||
Z3 |
Z3 |
|||||||||||||||||||||||
Z1(t+1) |
Z2 |
Z2(t+1) |
Z2 |
|||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|||||||||||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||||
Z1 |
X2 |
1 |
1 |
Z1 |
X2 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|||||||||||||
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|||||||||||||
Z1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Z1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||||||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||||
X1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|||||||||||||
Z4 |
Z4 |
Z4 |
Z4 |
|||||||||||||||||||||
Z3 |
Z3 |
|||||||||||||||||||||||
Z3(t+1) |
Z2 |
Z4(t+1) |
Z2 |
|||||||||||||||||||||
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|||||||||||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
|||||||||||||||||||||
Z1 |
X2 |
0 |
1 |
Z1 |
X2 |
1 |
0 |
|||||||||||||||||
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|||||||||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|||||||||||||
Z1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Z1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|||||||||||||
0 |
1 |
0 |
1 |
|||||||||||||||||||||
X1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|||||||||||||
Y1
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
||||
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
||||
1 |
1 |
1 |
0 |
Получаем следующие функции переходов автомата:
И следующие функции выходов:
8. Построение функций возбуждения для заданных типов триггеров.
RS-триггер
Q(t) |
Q(t+1) |
R |
S |
|
0 |
0 |
- |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
- |
Z4 |
|
Подобные документы
Выполнение синтеза цифрового автомата Мура, осуществляющего отображение информации, приведение алфавитного отображения к автоматному. Построение формализованного описания автомата, минимизация числа внутренних состояний. Функциональная схема автомата.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 04.02.2013Формирование алфавитного оператора. Приведение оператора к автоматному виду. Построение графа переходов абстрактного автомата. Кодирование состояний, входных и выходных сигналов. Формирование функций возбуждения и выходных сигналов структурного автомата.
курсовая работа [66,3 K], добавлен 10.11.2010Исследование структурной схемы цифрового автомата и операционного устройства. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрооперациях. Кодирование его состояний. Характеристика функций возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 06.12.2013Структурная схема и синтез цифрового автомата. Построение алгоритма, графа и таблицы его функционирования в микрокомандах. Кодирование состояний автомата. Функции возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов. Схема управляющего устройства.
курсовая работа [789,4 K], добавлен 25.11.2010Алгоритм работы автомата Мили в табличном виде. Графический способ задания автомата. Синтез автомата Мили на Т-триггерах. Кодирование состояний автомата. Таблицы кодирования входных и выходных сигналов. Таблица переходов и выходов абстрактного автомата.
курсовая работа [24,7 K], добавлен 01.04.2010Обобщенная схема конечного цифрового автомата. Структурная и каскадная схема мультиплексора. Кодирование входных и выходных сигналов и состояний автомата. Схема разработанного цифрового устройства. Синтез дешифратора автомата. Выбор серии микросхем.
контрольная работа [279,1 K], добавлен 07.01.2015Проектирование конечного автомата, заданного оператором соответствия, с использованием канонического метода структурного синтеза автоматов. Тактирование от генератора синхронизирующих импульсов для устранения гонок в функциональной схеме автомата Мили.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.10.2012Синтез цифровых схем, выбор элементной базы и анализ принципов построения управляющих автоматов с жесткой логикой. Граф-схемы алгоритмов умножения и деления чисел. Создание управляющего автомата типа Мили; выбор триггера, кодирование сигналов автомата.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.09.2012Структурно–функциональное описание счетчика. Построение функциональной схемы синхронного автомата для 4-разрядного счетчика. Кодирование состояний автомата по критерию надежности функционирования. Логическое моделирование схемы функционального теста.
контрольная работа [105,8 K], добавлен 14.07.2012Расчет схемы цифрового автомата, функционирующего в соответствии с заданным алгоритмом. Кодирование состояний. Составление таблицы функционирования комбинационного узла автомата. Запись логических выражений. Описание выбранного дешифратора и триггера.
курсовая работа [423,4 K], добавлен 18.04.2011Электронный автомат с заданными входными сигналами и контролируемыми параметрами. Структурный синтез управляющего автомата. Направленный граф абстрактного автомата. Кодирование внутренних состояний и выбор типа памяти. Выбор элементов и микросхем.
курсовая работа [933,1 K], добавлен 29.07.2009Основные понятия абстрактных цифровых автоматов, их классификация и способы задания. Связь между моделями Мили и Мура. Эквивалентные автоматы и эквивалентные их преобразования. Минимизация числа внутренних состояний автомата, алгоритм Ауфенкампа-Хона.
контрольная работа [278,3 K], добавлен 22.01.2011Составление структурной схемы автомата. Выбор элементной базы. Функциональная схема автомата. Задающий генератор и делитель частоты. Преобразователь параллельного кода в последовательный. Формирователь стартовых импульсов. Кодирование и минимизация.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 07.02.2013Процесс разработки функциональной схемы автомата Мура для операции деления без восстановления остатка. Кодировка состояний переходов, системы логических функций, сигналов возбуждения, их минимизация. Построение функциональной схемы управляющего автомата.
курсовая работа [868,4 K], добавлен 07.04.2012Синтез операційного автомата. Аналіз вхідних даних. Розробка функціонального алгоритму. Розробка структурної схеми автомата. Синтез керуючих автоматів з жорсткою та програмованою логікою. Формування схеми автомата Мура. Методика синтезу автомата Мілі.
курсовая работа [6,3 M], добавлен 11.02.2011Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего устройства в виде цифрового автомата. Синтез синхронного счётчика. Минимизация функций входов для триггеров с помощью карт Карно. Синтез дешифратора и тактового генератора, функции выхода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2011Принципы организации управляющих автоматов. Разработка и проектирование автомата с жесткой и программируемой логикой. Разработка таблицы прошивки ПЗУ для УА с естественной адресацией микрокоманд. Структурный и абстрактный синтез управляющего автомата.
курсовая работа [508,5 K], добавлен 16.03.2011Управляющий цифрового автомат типа Мура. Абстрактный и структурный синтез автомата, построена функциональная схема. Функции выходов и возбуждения элементов памяти. Моделирование на ПК с использованием симулятора ModelSim. Описание автомата на языке VHD.
курсовая работа [214,2 K], добавлен 07.11.2010Синтез дискретного устройства, его структурная схема. Расчет дешифратора и индикаторов, их проектирование. Карты Карно. Синтез счетной схемы. Делитель частоты. Проектирование конечного автомата и его описание. Анализ сигналов и минимизация автомата.
курсовая работа [217,8 K], добавлен 21.02.2009Структурный синтез управляющего автомата. Кодирование внутренних состояний и выбор памяти. Составление таблицы траекторий. Выбор микросхем и аналоговых элементов. Устройства сопряжения и нормализация шкалы датчика. Устройство коммутации с элементами.
курсовая работа [206,1 K], добавлен 23.02.2009