Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2012 в 12:32, курсовая работа
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». Составляются граф-схема алгоритма и орграф управляющего автомата.
Введение……………………………………………………………………...3
1 Анализ задания на курсовую работу……………………………………..4
2 Абстрактный синтез управляющего автомата………………………......6
3 Структурный синтез управляющего автомата…………….………….....9
Заключение………………………………………………………….............15
Список использованных источников……………………………………...16
Содержание
Введение…………………………………………………………
1 Анализ задания
на курсовую работу………………………………
2 Абстрактный синтез управляющего автомата………………………......6
3 Структурный синтез управляющего автомата…………….………….....9
Заключение……………………………………………………
Список использованных
источников……………………………………...16
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». Составляются 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 строится электрическая
принципиальная схема всего автомата.
В курсовой работе необходимо выполнить синтез конечного автомата Мура каноническим способом, заданного кодированной граф-схемой алгоритма (рисунок 1.1). В качестве элементов памяти используем D-триггеры и JK-триггеры. Автомат имеет шесть состояний а0, а1, а3, а4, а6, а7, двоичные коды которых равны 000, 001, 011, 100, 110, 111. Состояние а0 принято за начальное. Входные сигналы X1 и X2 изменяют последовательность переходов автомата из одного состояния в другое. Автомат в состоянии а1 формирует выходной сигнал y3, в состоянии а3 выходной сигнал y2, а в состоянии а7 выходной сигнал y1. Переключение автомата из состояния в состояние происходит при подаче входных импульсов синхронизации.
Рисунок
1.1 – ГСА заданного автомата Мура
Перейдем
от символической ГСА (рисунок 1.1) к орграфу
(рисунок 2.1)
Рисунок
2.1 – Орграф заданного автомата
У нашего
автомата есть 3 состояния (маршрута), закодируем
их (рисунок 2.2).
Рисунок
2.2 – Кодирование маршрутов
Перейдем
от орграфа к таблице переходов
и выходов автомата (таблица 2.1).
Таблица 2.1 – Кодированная
таблица переходов и выходов автомата
| Номера наборов | Входные сигналы | Состояния триггеров | Выходные сигналы | Маршруты | ||||||||
| Q2(t) | Q1(t) | Q0(t) | Q2(t+1) | Q1(t+1) | Q0(t+1) | |||||||
| x1(t) | x2(t) | Сигналы возбуждения D-триггеров | y1(t) | y2(t) | y3(t) | |||||||
| D2(t) | D1(t) | D0(t) | ||||||||||
| 16,24 | 1 | - | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.1 |
| 22,30 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |||
| 23,31 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |||
| 17,25 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.2 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |||
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |||
| 3 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |||
| 4 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |||
| 8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.3 |
| 14 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |||
| 15 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |||
| 11 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |||
| 12 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| 1,2,5,
9,10,13, 18,19, 20,21, 26,27, 28,29 |
- | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Окончание таблицы 2.1
| Номера наборов | Сигналы возбуждения JK-тригеров | Маршруты | |||||
| J2(t) | K2(t) | J1(t) | K1(t) | J0(t) | K0(t) | ||
| 16,24 | 1 | - | 1 | - | 0 | - | 2.1 |
| 22,30 | - | 0 | - | 0 | 1 | - | |
| 23,31 | - | 1 | - | 1 | - | 0 | |
| 17,25 | 0 | - | 0 | - | - | 1 | |
| 0 | 1 | - | 1 | - | 0 | - | 2.2 |
| 6 | - | 0 | - | 0 | 1 | - | |
| 7 | - | 1 | - | 0 | - | 0 | |
| 3 | 1 | - | - | 1 | - | 1 | |
| 4 | - | 0 | 1 | - | 1 | - | |
| 8 | 1 | - | 1 | - | 0 | - | 2.3 |
| 14 | - | 0 | - | 0 | 1 | - | |
| 15 | - | 1 | - | 0 | - | 0 | |
| 11 | 1 | - | - | 1 | - | 1 | |
| 12 | - | 0 | 1 | - | 0 | - | |
| 1,2,5,9,10,
13,18,19,20,21,26,27, 28,29 |
- | - | - | - | - | - | |
3
Структурный синтез
Используя таблицы 2.1 и 2.2, получаем выражения
для булевых функций возбуждения и булевых
функций выходов. Для нахождения выражений
булевых функций будем использовать карты
Вейча.
D2=
(
)|()|()
(3.1)
Рисунок
3.1 - Сигнал возбуждения третьего D-триггера
D1=
()|()|() (3.2)
Рисунок
3.2 - Сигнал возбуждения второго D-триггера
D0=
()|()
(3.3)
Рисунок
3.3 - Сигнал возбуждения первого D-триггера
J2=
()|()
(3.4)
Рисунок
3.4 - J-сигнал возбуждения третьего JK-триггера
J1=X1|()
(3.5)
Рисунок
3.5 - J-сигнал возбуждения второго JK-триггера
J0=|()
(3.6)
Рисунок
3.6 - J-сигнал возбуждения первого JK-триггера
K2=
()|()
(3.7)
Рисунок
3.7 - K-сигнал возбуждения третьего JK-триггера
K1=
()|()
(3.8)
Рисунок
3.8 - K-сигнал возбуждения второго JK-триггера
K-сигнал возбуждения первого JK-триггера
K0= (3.9)
y1= (3.10)
Рисунок
3.9 - Первый выходной сигнал
y2= (3.11)
Рисунок
3.10 - Второй выходной сигнал
y3= (3.12)
Рисунок
3.11 - Третий выходной сигнал
На рисунках приняты обозначения: 1, 1, 2, 2 – входные сигналы;
0, 1, 2, 0, 1, 2 – выходные сигналы
соответствующих триггеров.
Исходя из данных, перечисленных выше,
получаем схему автомата на D-триггерах
(рисунок 3.12), и схему на JK-триггерах
(рисунок 3.13).
Рисунок
3.12 – Автомат Мура на D-триггерах
Рисунок
3.13 – Автомат Мура на JK-триггерах
В курсовой работе по графическому описанию алгоритма работы автомата был спроектирован цифровой конечный автомат, реализующий заданный алгоритм.
Информация о работе Синтез автомата Мура на D-триггерах и JK-триггерах