Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Проектирование управляющего цифрового автомата - файл КП_теория автоматов.doc


Проектирование управляющего цифрового автомата
скачать (60.5 kb.)

Доступные файлы (1):

КП_теория автоматов.doc532kb.17.03.2008 18:04скачать

содержание

КП_теория автоматов.doc

Содержание

1. Постановка задачи……………………………………………………...

3

2. Содержательная схема операционного цифрового автомата……….

4

3. Размеченная схема управляющего цифрового автомата…………….

5

4. Построение графа переходов для ЦА Мили………………………….

6

5.Таблица перехода для R-S триггера…………………………………...

7

6. Кодирование состояний ЦА Мили……………………………………

8

7. Таблица прямых переходов и выходов ЦА Мили…………………...

9

8. Построение системы логических уравнений для описания

функций переходов и выходов ЦА Мили……………………………….

10

9. Минимизированная система логических уравнений ЦА Мили …....

11

10. Оптимизация функций схемы цифрового автомата………………..

12

11. Функциональная схема ЦА Мили…………………………………...

13

Заключение………………………………………………………………..

14

Список используемых источников………………………………………

15


^ 1. Постановка задачи

1. Спроектировать управляющий цифровой автомат по заданной содержательной схеме алгоритма выполнения арифметических операций операционной части цифрового автомата, типу автомата и типу элементов памяти;

2. Построить функциональную схему управляющего автомата;

3. Сделать оценку конструктивной сложности и быстродействию цифрового автомата.
^ 2. Содержательная схема операционного ЦА:




Рис.1. Исходная блок-схема

3. Размеченная схема управляющего ЦА:

Рис.2. Размеченная блок-схема

^ 4. Построение графа переходов для ЦА Мили



Рис.3. Граф переходов
5. Таблица перехода для R-S триггера

Таблица № 1 - Таблица перехода




R

S









Х1(t)

Х2(t)

Q(t-1)

Q(t)

1

0

0

0

0

2

0

1

0

1

3

1

0

0

0

4

1

1

0

запрет

5

0

0

1

1

6

0

1

1

1

7

1

0

1

0

8

1

1

1

запрет





Рис.4 Структурный вид R-S триггера

^ 6.Кодирование состояний ЦА

Таблица № 2 - Таблица кодирования состояний

Наименование

состояний

Коды состояний

So

0000

S1

0001

S2

0010

S3

0011

S4

0100

S5

0101

S6

0110

S7

0111

S8

1000

S9

1001


Вычисление числа элементов памяти:

n=]log2S[

S – число состояний

n – число комбинаций

n=]log29[=4 - количество триггеров
7.Таблица прямых переходов и выходов ЦА

^ Таблица № 3 - Таблица прямых переходов и выходов

^ Входной набор

данных

Предыдущее состояние S(t-1)

Последующее

состояние S(t)

Входной сигнал y(t)

Сигнал на входах триггеров

Х1

Х2

Х3

Х4

Si

Q1

Q2

Q3

Q4

Si

Q1

Q2

Q3

Q4

yi

T1

T2

T3

T4

R1

S1

R2

S2

R3

S3

R4

S4

-

-

-

-

S0

0

0

0

0

S1

0

0

0

1

Y1

0

0

0

0

0

0

0

1



X2

-

-

S1

0

0

0

1

S2

0

0

1

0

Y2

0

0

0

0

0

1

1

0





-

-

S1

0

0

0

1

S4

0

1

0

0

Y4

0

0

0

1

0

0

1

0

X1

-

-

-

S1

0

0

0

1

S6

0

1

1

0

Y6

0

0

0

1

0

1

1

0

-

-

-

-

S2

0

0

1

0

S3

0

0

1

1

Y3

0

0

0

0

0

0

0

1

-

-

-

-

S3

0

0

1

1

S8

1

0

0

0

Y8

0

1

0

0

1

0

1

0

-

-

-

-

S4

0

1

0

0

S5

0

1

0

1

Y5

0

0

0

0

0

0

0

1

-

-

-

-

S5

0

1

0

1

S8

1

0

0

0

Y8

0

1

1

0

0

0

1

0

-

-

-

-

S6

0

1

1

0

S7

0

1

1

1

Y7

0

0

0

0

0

0

0

1

-

-

-

-

S7

0

1

1

1

S8

1

0

0

0

Y8

0

1

1

0

1

0

1

0

-

-



-

S8

1

0

0

0

S8

1

0

0

0

Y8

0

0

0

0

0

0

0

0

-

-

X3

-

S8

1

0

0

0

S9

1

0

0

1

Y9

0

0

0

0

0

0

0

1

-

-

-



S9

1

0

0

1

S8

1

0

0

0

Y8

0

0

0

0

0

0

1

0

-

-

-

X4

S9

1

0

0

1

S0

0

0

0

0

Y10

1

0

0

0

0

0

1

0

^ 8. Построение системы логических уравнений для описания

функций переходов и выходов ЦА Мили
S(t)= δ{S(t-1), x(t)}

Y(t)=λ{S(t-1), x(t)}
R1 = Q1Q4X4

S1 =Q3Q4 v Q2Q4 v Q2Q3Q4

R2 = Q2Q4 v Q2Q3Q4

S2=Q4 v Q4Х1

R3 = Q3Q4 v Q2Q3Q4

S3=Q4Х2 v Q4Х1

R4 = Q4Х2 v Q4 v Q4Х1 v Q3Q4 v

v Q2Q4 v Q2Q3Q4 v Q1Q4 v Q1Q4 Х4

S4= v Q3 v Q2 v Q2Q3 v Q1Х3
Y1 =
Y2 = Q4Х2
Y3 =Q3
Y4 = Q4
Y5 = Q2
Y6 = Q4Х1
Y7 = Q2Q3
Y8 = Q3Q4 v Q2Q4 v Q2Q3Q4 v Q1 v Q1Q4
Y9 = Q1X3
Y10 = Q1Q4X4

^ 9. Минимизированная система логических уравнений ЦА Мили с помощью метода Квайна-Мак-Класски
S(t)= δ{S(t-1), x(t)}

Y(t)=λ{S(t-1), x(t)}


R1 = Q1Q4X4

S1 = Q3Q4 v Q2Q4

R2 = Q2Q4

S2 = Q4 v Q4X1

R3 = Q3Q4

S3 = Q4Х2 v Q4Х1

R4 = Q4 v Q3Q4 v Q2Q4

S4 = v Q1Х3
Y1 =
Y2 = Q4Х2
Y3 =Q3
Y4 = Q4
Y5 = Q2
Y6 = Q4Х1
Y7 = Q2Q3
Y8 = Q3Q4 v Q2Q4 v Q1 v Q1Q4
Y9 = Q1X3
Y10 = Q1Q4X4

^ 10. Оптимизация функций схемы цифрового автомата:




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

R1

+











































S1




+

+





































R2







+





































S2










+

+































R3




+








































S3













+

+




























R4




+

+










+

























S4






















+

+



















Y1




























+
















Y2
















+




























Y3































+













Y4










+


































Y5


































+










Y6













+































Y7





































+







Y8




+

+































+

+

Y9

























+



















Y10

+













































1 = Q1Q4X4

2 = Q3Q4

3 = Q2Q4

4 = Q4

5 = Q4X1

6 = Q4Х2

7 = Q4

8 =
9 = Q1Х3

10 =

11 =Q3

12 = Q2

13 = Q2Q3

14 = Q1

15 = Q1Q4

^ 11. Функциональная схема цифрового автомата:



y8


Заключение

1. Оценка цифрового автомата = 6

2. Сложность цифрового автомата Sквайна= 163
В результате выполнения курсового проекта спроектирован управляющий ЦА Мили на основе R-S-триггеров. Сделаны следующие схемы, таблицы и расчеты: исходная и размеченная схемы, граф-схема автомата, структурный вид R-S триггера, кодирование размеченной схемы, таблица переходов и выходов автомата Мили, система логических уравнений цифрового автомата, функциональная схема перестраиваемого цифрового автомата.

Список использованных источников

  1. Курс лекций по дисциплине «Теория автоматов».

  2. Карпов Ю.Г. «Теория автоматов» - Спб.: Питер, 2003. – 208 с.: ил.



Скачать файл (60.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации