Результаты курсовой работы должны быть представлены в форме пояснительной записки и графической части, содержащей функциональную схему управляющего автомата.

Общие требования к оформлению пояснительной записки и графической части курсового проекта изложены в стандарте СТП 101-00. Условные обозначения элементов цифровой техники определяет ГОСТ 2.743-91.

 

 

Синтез управляющего автомата Мура

 

Содержательная граф-схема алгоритма Ц.А.

На рисунке 3.1 представлена содержательная граф-схема алгоритма цифрового автомата Мура.

 

Рисунок 3.1 – Содержательная граф-схема алгоритма Ц.А. Мура

 

Размеченная схема управляющего Ц.А.

На рисунке 3.2 представлена размеченная схема управляющего цифрового автомата.

 

 

Рисунок 3.2 – Размеченная схема управляющего цифрового автомата

 

 

Построение графа переходов для Ц.А. Мура

Следующий этап работы заключается в построении графа переходов для Ц.А. Мура. Результат выполнения построения графа переходов представлен на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Граф переходов для Ц.А. Мура

Вычисление количества элементов памяти для Ц.А.

Log₂N ≈ K, где N – количество состояний автомата, К – число элементов памяти.

Log₂ 4 ≈ 2 _

Число элементов памяти – 2.

 

Кодирование состояний Ц.А. Мура

Составим кодирование состояний ЦА Мура (таблица 3.1).

 

Таблица 3.1 – Кодирование состояний

№ п/п	Состояние	Код состояния
1 2 3 4	S0 S1 S2 S3	0000 0001 0010 0011

Построение таблицы переходов и выходных функций Ц.А.

 

Составим таблицу переходов и выходов Ц.А. Мура (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Таблица переходов и выходов

Входные наборы	Предыдущее состояние S(t-1)	Последующее состояние S(t)	Вых. сигнал	Сигнал на входе триггеров
X1X2	Si	Q1Q2Q3	Si+1	Q1Q2 Q3	Yi	T1 T2 T3
-X1― X1 ― ― ― X1 X2 -X1― X1 -X2 ― ― ― ― ― ― -X1 ― X1 ― ― ―	S0 S0 S1 S2 S2 S2 S3 S4 S5 S6 S6 S7		S1 S3 S2 S3 S5 S7 S4 S6 S6 S1 S3 S0		Y0 Y0 Y1 Y2 Y2 Y2 Y3 Y4 Y1,Y2 Y1 Y1 Y4

Построение системы логических уравнений для описания функций переходов_и_выходов_Ц.А._Мура

S(t) = d{S(t-1),x(t)}

Y(t) = l{S(t-1),x(t)}

T₁= Q1-Q2Q3-X1 V Q1Q2Q3X1-X2 V Q1-Q2-Q3 V -Q1-Q2Q3X1 V –Q1-Q2-Q3

T₂= -Q1Q2Q3X1 V -Q1Q2-Q3 V Q1-Q2Q3-X1 V Q1-Q2-Q3 V Q1Q2-Q3 V Q1Q2-Q3 V-Q1-Q2Q3X1 V –Q1-Q2-Q3

T₃= -Q1-Q2Q3-X1 V –Q1Q2Q3X1 V –Q1Q2-Q3 V-Q1Q2Q3X1X2 V Q1-Q2Q3-X1 V Q1Q2Q3X1X2 V Q1-Q2-Q3 V Q1Q2-Q3 VQ1Q2-Q3-X1 V -Q1Q2Q3X1 V -Q1-Q2-Q3

Y₀ = -Q1-Q2Q3-X1 V –Q1Q2Q3X1

Y₁ = -Q1Q2-Q3 V Q1Q2-Q3 V Q1Q2Q3-X1 V –Q1Q2Q3X1

Y₂ = -Q1Q2Q3X1X2 V Q1-Q2Q3-X1 V Q1Q2Q3X1-X2 V Q1Q2-Q3

Y₃ = Q1-Q2-Q3

Y₄ = Q1Q2-Q3 V Q1Q2Q3

Построение минимизированной системы логических уравнений Ц.А.

T₁= -Q2Q3-X1 V Q1Q2Q3X1-X2 V –Q2-Q3 V –Q1Q2Q3-X1

T₂= -Q1Q2Q3X1 V Q2-Q3 V-Q2Q3-X1 V Q1-Q3 V -Q1-Q2-Q3

T₃= -Q2Q3-X1 V -Q1Q2Q3X1 V Q2-Q3 V -Q1-Q2-Q3X1X2 V Q1Q2Q3X1- X2 V Q1Q2-Q3-X1

Y₀ = -Q1-Q2Q3-X1 V -Q1Q2Q3X1

Y₁ = Q2-Q3 V -Q1-Q2Q3-X1 V -Q1Q2Q3X1

Y₂ = -Q1Q2Q3X1X2 V Q1-Q2Q3-X1 V Q1Q2Q3X1-X2 V Q1Q2-Q3

Y₃ = Q1-Q2-Q3

Y₄ = Q1Q2

Оптимизация_функций_схемы_Ц.А.

 

Запишем оптимизацию функций схемы Ц.А. Мили в виде таблицы (таблица 3.3).

 

Таблица 3.3 – Оптимизация функций

	T1	T2	T3	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4
k1	+	+	+
k2	+		+			+
k3	+
k4	+
k5		+		+	+
k6		+	+		+
k8		+
k9		+
k13			+
k15			+
k16				+	+
k21						+
k22						+
k24						+
k25							+
k26								+

 

k₁ = -Q2Q3-X1

k₂ = Q1Q2Q3X1-X2

k₃ = -Q2-Q3

k₄ = -Q1Q2Q3-X1

k₅ = -Q1Q2Q3X1

k₆ = Q2-Q3

k₇ = -Q2Q3-X1

k₈ = Q1-Q3

k₉ = -Q1-Q2-Q3

 

k₁₀ = -Q2Q3-X1

k₁₁ = -Q1Q2Q3X1

k₁₂ = Q2-Q3

k₁₃ = -Q1-Q2-Q3X1X2

k₁₄ = Q1Q2Q3X1-X2

k₁₅ = Q1Q2-Q3-X1

k₁₆ = -Q1-Q2Q3-X1

k₁₇ = -Q1Q2Q3X1

k₁₈ = -Q2-Q3

k₁₉ = -Q1-Q2Q3-X1

k₂₀ = -Q1Q2Q3X1

k₂₁ = -Q1Q2Q3X1X2

k₂₂ = Q1-Q2Q3-X1

k₂₃ = Q1Q2Q3X1-X2

k₂₄ = Q1Q2-Q3

k₂₅ = Q1-Q2-Q3

k₂₆ = Q1Q2

 

На основе полученных функций возбуждения и функций выходов построим функциональную схему управляющего автомата Мура (рисунок 3.4).

 

 

 

 

Рисунок 3.4 - Функциональная схема управляющего автомата Мура

 

 

Определение элементной базы и оценка конструктивной сложности и быстродействия_схемы

 

 

В результате выполнения курсовой работы по заданной содержательной схеме алгоритма выполнения арифметических операций был спроектирован управляющий цифровой автомат.

В процессе проектировки были выполнены такие операции, как: разметка блок – схемы, составление графа переходов, составление таблиц(кодирования состояний ЦА, переходов и выходов ЦА), построение и минимизация системы логических уравнений ЦА, оптимизация и построение функциональной схемы.

1. Сложность цифрового автомата = 5. __ 2. Быстродействие спроектированного цифрового автомата = 23.

Количество элементов необходимых для построения функциональной

схемы представлено в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 - Оборудование для реализации автомата Мура

Автомат	Логические элементы	На 2 входа	На 3 входа	На 4 входа	T-триггеров	Всего элементов
Мили	И
ИЛИ
И-НЕ

 

 

Заключение

Быстродействие спроектированного цифрового автомата = 23, сложность цифрового автомата = 5. В результате выполнения курсовой работы спроектирован управляющий Ц.А. Мура на основе T-триггеров. Сделаны следующие схемы, таблицы и расчеты: исходная и размеченная схемы, граф-схема автомата, кодирование размеченной схемы, таблица переходов и выходов автомата Мура, система логических уравнений цифрового автомата, функциональная схема цифрового автомата.

 

 

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: