Синтез цифрового конечного автомата Мили

Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федера­ции.

Новосибирский Государственный

Техниче­ский Университет.

Расчётно-графическая работа по схемотехнике.

Синтез цифрового конечного автомата Мили.

Вариант №3.

Факультет: АВТ.

Кафедра: АСУ.

Группа: А-513.

Студент: Борзов Андрей Николаевич.

Преподаватель: Машуков Юрий Матвеевич.

Дата: 20 мая 1997 года.

Новосибирск – 1997.

Синтез цифрового конечного автомата Мили.
  1. Построение графа конечного автомата.
  2. Для заданного графа составить таблицу переходов и таблицу выходов.
  3. Составляется таблица возбуждения памяти автомата.
  4. Синтезируется комбинационная схема автомата.
  5. Составить полную логическую схему автомата на указанном наборе элементов или базисе.
  6. Составить электрическую схему на выбранном наборе интегральных микросхем.
Вариант №3.

RS - триггер.

Базис LOGO (ЛОГО).

Вершина графа

a1

a2

a3

a4

Сигнал

Zi

Wj

Zi

Wj

Zi

Wj

Zi

Wj

Дуга из вершины

1234

1234

1234

1234

1234

1234

1234

1234

Соответствующие дугам индексы сигналов

0024

0034

2014

2013

0032

0042

0400

0100

1. Построение графа.

Z2W2

a1 a2

Z4W4 Z1W1

Z2W3 Z4W3

Z4W1

Z3W4

a3 a4

Z2W2

Таблицы переходов.

a(t+1)=δ(a(t); z(t))

Сост. вх.

a1

a2

a3

a4

Z1

-

a3

-

-

Z2

a3

a1

a4

-

Z3

-

-

a3

-

Z4

a4

a4

-

a2

W(t)=λ(a(t); z(t))

Сост. вх.

a1

a2

a3

a4

Z1

-

W1

-

-

Z2

W3

W2

W2

-

Z3

-

-

W4

-

Z4

W4

W3

-

W1

2. Определение недостающих входных данных.

Для этого используем

K=4 (ak)

P=4 (Zi)

S=4 (Wj)

Определяем число элементов памяти:

r ≥ log2K = 2

Число разрядов входной шины:

n ≥ log2P = 2

Число разрядов выходной шины:

m ≥ log2S = 2

3. Кодирование автомата.

Внутреннее состояние

Входные шины

Выходные шины

a1=

00

Z1=

00

W1=

00

a2=

01

Z2=

01

W2=

01

a3=

10

Z3=

10

W3=

10

a4=

11

Z4=

11

W4=

11

Q1Q2

x1x2

y1y2

4. С учётом введённых кодов ТП и таблицы выходов будут иметь следующий вид.

Tδ

x1x2Q1Q2

00

01

10

11

00

-

10

-

-

01

10

00

11

-

10

-

-

10

-

11

11

11

-

01

Tλ

x1x2Q1Q2

00

01

10

11

00

-

00

-

-

01

10

01

01

-

10

-

-

11

-

11

11

10

-

00

5. По таблицам выходов составляем уравнения логических функций для выходных сигналов y1 и y2, учитывая, что в каждой клетке левый бит – y1, а правый бит – y2.

; (1)

. (2)

Минимизируем уравнения (1) и (2).

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

X

X

X

01

1

X

11

1

1

X

10

X

1

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

X

X

X

01

1

1

11

1

X

X

10

X

1

; .

6. Преобразуем ТП в таблицу возбуждения памяти.

вх. сигн

Q1

0

Q2

0

Q1

0

Q2

1

Q1

1

Q2

0

Q1

1

Q2

1

x1,x2

R1

S1

R2

S2

R1

S1

R2

S2

R1

S1

R2

S2

R1

S1

R2

S2

00

0

1

1

0

01

0

1

–

0

–

0

1

0

0

–

0

1

10

0

–

–

0

11

0

1

0

1

0

1

0

–

1

0

0

–

7. По таблице возбуждения памяти составляем логические функции сигналов на каждом информационном входе триггера.

8. Минимизируем логические функции сигналов по пункту 7.

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

01

X

11

1

10

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

1

01

X

1

11

10

X

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

1

01

1

X

11

1

1

10

X

x1x2Q1Q2

00

01

11

10

00

01

1

11

1

X

X

10

9. По системе уравнений минимизированных функций входных, выходных сигналов и сигналов возбуждения элементов памяти составляем логическую схему цифрового автомата.

10. Электрическая схема цифрового автомата.

Логические элементы.

К176ЛЕ5 К176ЛА8 К176ЛА7 К176ЛА9

DD1 – К176ЛЕ5

DD2 – К176ЛА8

DD3 – К176ЛА7

DD4 – К176ЛА9

DD5 – К176ТВ1

Реализуем электрическую схему на базе типовой интегральной серии микросхем К176.



Подобные работы:

Актуально: