Прикладна теорія цифрових автоматів

ЗМІСТ
Введення
1. Вибір варіанта завдання
1.1. Граф-схема автомата Мура
1.2. Граф-схема автомата Мілі
2. Основна частина
2.1. Структурний синтез автомата Мура
2.1.1. Кодування станів
2.1.2. Функції збудження тригерів та вихідних сигналів
2.1.3. Переведеня у базис
2.2.Структурний синтез автомата Мілі
2.1.1. Кодування станів
2.1.2. Функції збудження тригерів та вихідних сигналів
2.1.3. Переведеня у базис
Висновок
Список використаної літератури

1.ВИБІР ВАРІАНТА ЗАВДАННЯ
1.1. Граф-схема алгоритму
Граф-схема складається з чотирьох блоків E, F, G, H і вершин “BEGIN” та “END”. Кожен з блоків має два входи (А, В) і два виходи (C, D). Я вибираю блоки E, F, G, H з п’яти блоків з номерами 0, 1, 2, 3, 4 (вони подаються в п.5 на рис.3-7 у методичних вказівках) на підставі чисел А, В, С, А+В+С (де А – число, В – місяць народження, С – номер студента в журналі), за такими правилами:
- блок “Е” має схему блока за номером А(MOD 5);
- блок “F” має схему блока за номером B(MOD 5);
- блок “G” має схему блока за номером C(MOD 5);
- блок “H” має схему блока за номером (А+B+C)(MOD 5).
В моєму варіанті:
А=30;
В=06;
С=22.
“Е”: А(MOD 5)=30(MOD 5)=0;
“F”: B(MOD 5)=06(MOD 5)=1;
“G”: C(MOD 5)=22(MOD 5)=2;
“H”: (А+B+C)(MOD 5)=(30+06+22)(MOD 5)=58(MOD 5)=3.
Блоки E, F, G, H з’єднуються між собою згідно зі структурною схемою графа, яка показана на рис. 10 у методичних вказівках.
Згідно з моїм варіантом завдання, граф-схема автомата має такий вигляд:

BEGIN



END
Рис.1.1. Граф-схема алгоритму автомата Мілі
Y1, Y2
BEGIN
Y1, Y4

Y3
Y7




END
Рис.1.2. Граф-схема алгоритму автомата Мура
1.2. Тип тригера
Тип тригера вибирається за значенням числа A(MOD 3) на підставі табл.2 в методичних вказівках. Згідно з моїм варіантом завдання:
A(MOD 3)=30(MOD 3) =0.
Тому, згідно таблиці 2 у методичних вказівках, тип тригера в моєму завданні для синтезу автомата Мура – D, а для синтезу автомата Мілі – Т.
1.3. Серія інтегральних мікросхем
Серія інтегральних мікросхем для побудови принципових схем синтезованих автоматів для мого варіанта завдання – КР1533.

2. ОСНОВНА ЧАСТИНА
2.1. Структурний синтез автомата Мілі
2.1.1. Розмітка станів ГСА
На етапі одержання відміченої ГСА входи вершин, які слідують за операторними, відмічають символами a1 , a2 , ... за наступними правилами:
1) символом а1 відмічають вхід вершини, яка слідує за початковою, а також вхід кінцевої вершини;
2) входи усіх вершин , які слідують за операторними, повинні бути відмічені;
3) входи різних вершин, за винятком кінцевої, відмічаються різними символами;
4) якщо вхід вершини відмічається, то тільки одним символом.
За ціми правилами в мене вийшло 22 стани (а22 ).
2.1.2. Таблиця переходів автомата
Для кожного стану ai визначаю по ГСА всі шляхи, які ведуть в інші стани і проходять обов’язково тільки через одні операторну вершину. Виняток становить перехід в кінцевий стан (вершину).
Для мікропрограмних автоматів таблиці переходів-виходів будуються у вигляді списку, тому що велика кількість станів. Розрізняють пряму та зворотну таблицю переходів. Зворотна таблиця переходів будується для D-тригера. Для автомата Мілі я буду будувати пряму таблицю переходів.
Am
Kam
as
Kas
Xamas
Yamas
T1
T2
T3
T4
T5
a1
10110
a2
10010
1
Y1Y4
T3
a2
10010
a4
a6
00010
10000
X3
X3
Y2Y6
Y7
T1
T4 A B
a3
00011
a4
00010
1
Y2Y6
T5
a4
00010
a5
00000
1
Y1Y8
T4
a5
00000
a8
a9
a11
01000
01001
10001
X4
X4X3
X4X3
Y4
Y3Y10 Y6
T1
T2
T2 T5
T5
C
D E
a6
10000
a5
a7
00000
11001
X1
X1 Y1Y8
Y5Y9
T1
T2
T5
F
G
a7
11001
a9
a11 a11
a12
01001
10001 10001
11000
X4X3
X4X3
X4X1
X4X1
Y3Y10
Y6 Y6
Y2Y4
T1
T2
T2
T5
H
I
J K
a8
01000
a9
01001
1
Y4Y5
T5
a9
01001
a10
00001
1
Y1Y2
T2
Табл.1. Таблиця переходів Т-тригера
2.1.3. К одування станів
Аналіз канонічного методу структурного синтезу автомата показує, що різні варіанти кодування станів автомата приводять до різних виражень функцій збудження пам'яті і функцій виходів, у результаті чого складність комбінаційної схеми істотно залежить від обраного кодування.
Я буду кодувати стани автомату з допомогою евристичного алгоритму кодування, тому що я синтезую автомат на базі Т-тригера.
Даний алгоритм мінімізує сумарне число переключень елементів пам'яті на всіх переходах автомата і використовується для кодування станів автомата при синтезі на базі T, RS, JK-тригерів. Для даних типів тригерів (на відміну від D-тригерів) на кожнім переході, де тригер змінює своє значення на протилежне, одна з функцій збудження обов'язково дорівнює 1. Зменшення числа переключень тригерів приводить до зменшення кількості одиниць відповідних функцій збудження, що при відсутності мінімізації однозначно приводить до спрощення комбінаційної схеми автомата.
Будую матрицю |T|, яка складається із всіх пар номерів (i, j), для яких P(i, j) ¹ 0, ij. Для кожної пари вказуємо її вагу.
ijP(i, j)
1 2 1
2 4 1
2 6 1
3 4 1
4 5 1
5 8 1
5 9 1
5 10 1
5 11 1
6 5 1
6 7 1
7 9 1
7 11 2
7 12 1
8 9 1
9 10 1
10 3 1
10 7 1
10 4 1
10 5 1
T= 11 12 1
12 13 1
13 14 1
13 15 1
14 17 1
15 17 1
15 19 1
16 19 1
17 18 1
18 1 1
18 20 1
19 18 1
19 20 1
19 21 1
20 1 1
20 22 1
21 22 1
22 13 1
22 15 1
22 16 1

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию