Прикладная теория цифровых автоматов

Переходов-выходов автомата Мура

Am(y)	As	X
а1(--)	а2	1
а2( )	а4
	а5
а3( )	а5
	а6
а4( )	а7	1
а5( )	а6	1
а6( )	а7
	а8
а7( )	а10	1
а8( )	а9	1
а9( )	а10
	а12
	а13
а10( )	а11
	а12
а11( )	а14	1
а12( )	а14
	а3
а13( )	а3	1
а14( )	а16	1
а15( )	а16
	а18
	а19
а16( )	а17
	а18
а17( )	а20	1
а18( )	а20
	а22
а19( )	а22	1
а20( )	а21	1
а21( )	а23
	а24
а22( )	а23
	а24
	а25
а23( )	а1	1
а24( )	а1
	а15
а25(  )	а15	1

 

СТРУКТУРНЫЙ  СИНТЕЗ  АВТОМАТА  МУРА

Выполним структурный  синтез микропрограммного автомата Мура, заданного своей таблицей переходов-выходов (табл.16).  Выполняем синтез по таблице (табл. 16).

1. В исходном автомате количество  состояний М=25, следовательно число  элементов памяти

m  =  [log 2 M ]  =  [ log 2 25 ]  =  5

Для синтеза используется D-триггеры.

2. Кодируем внутренние состояния  автомата, используя алгоритм кодирования  для D-триггеров. Количество переходов  в данное состояние легко определяется  из обратной таблицы:

р(

а1

)=

2

р(

а11

)=

1

р(

а21

)=

1

р(

а2

)=

1

р(

а12

)=

2

р(

а22

)=

2

р(

а3

)=

2

р(

а13

)=

1

р(

а23

)=

2

р(

а4

)=

1

р(

а14

)=

2

р(

а24

)=

2

р(

а5

)=

2

р(

а15

)=

2

р(

а25

)=

1

р(

а6

)=

2

р(

а16

)=

2

р(

а7

)=

2

р(

а17

)=

1

р(

а8

)=

1

р(

а18

)=

2

р(

а9

)=

1

р(

а19

)=

1

р(

а10

)=

2

р(

а20

)=

2

 

Поэтому коды состояний следующие:

 

а1	-	00000		а6	-	00011		а11	-	10011		а16	-	01001		а21	-	10111
а2	-	01111		а7	-	00100		а12	-	00110		а17	-	10101		а22	-	01100
а3	-	00001		а8	-	10001		а13	-	10100		а18	-	01010		а23	-	01101
а4	-	10000		а9	-	10010		а14	-	00111		а19	-	10110		а24	-	01110
а5	-	00010		а10	-	00101		а15	-	01000		а20	-	01011		а25	-	11000

 

3. Строим структурную таблицу  переходов - выходов автомата  Мура.

Таблица 17

 Структурная таблица переходов  - выходов автомата Мура.

am	K(am)	as(Y)	K(as)	X	ФВ
а23	01101	а1(--)	00000	1	-
а24	01110		00000		-
а1	00000	а2( )	01111	1	D2,D3,D4,D5
а12	00110	а3( )	00001		D5
а13	10100		00001	1	D5
а2	01111	а4( )	10000		D1
а2	01111	а5( )	00010		D4
а3	00001		00010		D4
а3	00001	а6( )	00011		D4,D5
а5	00010		00011	1	D4,D5
а4	10000	а7( )	00100	1	D3
а6	00011		00100		D3
а6	00011	а8( )	10001		D1,D5
а8	10001	а9( )	10010	1	D1,D4
а7	00100	а10( )	00101	1	D3,D5
а9	10010		00101		D3,D5
а10	00101	а11( )	10011		D1,D4,D5
а9	10010	а12( )	00110		D3,D4
а10	00101		00110		D3,D4
а9	10010	а13( )	10100		D1,D3
а11	10011	а14( )	00111	1	D3,D4,D5
а12	00110		00111		D3,D4,D5
а24	01110	а15( )	01000		D2
а25	11000		01000	1	D2
а14	00111	а16( )	01001	1	D2,D5
а15	01000		01001		D2,D5
а16	01001	а17( )	10101		D1,D3,D5
а15	01000	а18( )	01010		D2,D4
а16	01001		01010		D2,D4
а15	01000	а19( )	10110		D1,D3,D4
а17	10101	а20( )	01011	1	D2,D4,D5
а18	01010		01011		D2,D4,D5
а20	01011	а21( )	10111	1	D1,D3,D4,D5
а18	01010	а22( )	01100		D2,D3
а19	10110		01100	1	D2,D3
а21	10111	а23( )	01101		D2,D3,D5
а22	01100		01101		D2,D3,D5
а21	10111	а24( )	01110		D2,D3,D4
а22	01100		01110		D2,D3,D4
а22	01100	а25( )	11000		D1,D2

 

Построение таблицы выполняется  аналогично автомату Мили.

4. Выражения для функций возбуждения  получаются в виде суммы произведений a_iх, где a_i-исходное состояние, х - условие перехода.

 

5. Выражения для выходных сигналов автомата Мура получаем, исходя из того, что эти сигналы определяются только внутренним состоянием автомата.

Преобразуем и выделим  общие части, встречающиеся в функциях возбуждения или выходных сигналах. В этом случае окончательная система уравнений, по которым строится схема, будет иметь вид:

          

           

 

 

Подадим полученные выражения согласно с заданным базисом ИЛИ-НЕ.

            

                       

 

 Принципиальная схема автомата Мура построенная на основании полученных уравнений, представлена на листе формата А1 шифр ТОП.00.00.02. 

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Баранов С. И. Синтез микропрограммных автоматов. - Л.: Энергия, 1979.
2. Майоров С. А., Новиков Г. И. Структура электронных вычислительных машин. -Л.: Машиностроение, 1979.
3. Прикладная теория цифровых автоматов /К. Г. Самофалов, А. М. Романкевич, В. Н., Валуйский и др. /-К.: Вища шк., 1987.
4. Проектирование цифровых вычислительных машин /Под ред. Майорова С. А. -М. : Высш. шк., 1972.
5. Савельев А. Я. Прикладная теория цифровых автоматов. -М.: Высш. шк., 1987.
6. Пухальский Г. И. , Новосельцева Т. Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.
7. Аналоговые и цифровые микросхемы /Под ред. С. В. Якубовского - М.: Радио и связь, 1984.
8. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник /Под ред. Б. Н. Файзулаева, Б. В. Тарабрина -М. : Радио и связь, 1986.
9. Справочник по интегральным микросхемам /Под ред. Б. В. Тарабрина -М.: Радио и связь, 1983.
10. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. -М.: Радио и связь, 1987.
11. И.И.Петровский, А.В.Прибыльский, А.А.Троян, В.С.Чувелев. Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник. В 2 ч. М.: ТОО “БИНОМ”, 1993. – Ч.1
12. ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.
13. ГОСТ 2.708-81 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники.
14. ГОСТ 2.743-82. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники.