Реферат: Синтез цифрового конечного автомата Мили - вариант 2

Название: Синтез цифрового конечного автомата Мили - вариант 2
Раздел: Рефераты по металлургии
Тип: реферат

Расчётно-графическая работа по схемотехнике.

Синтез цифрового конечного автомата Мили.

Вариант №2.

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 №2.

RS - триггер.

Базис И–НЕ.

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 1020 4010 0403 0404 4320 4240 2043 3032

1. Построение графа.


Z1 W4

Z3 W4

a1 a2

Z2 W1

Z4 W3 Z4 W4

Z2 W4


a4 a3 Z4 W4

Z2 W3 Z3 W2

Z3 W2

Таблицы переходов.

a(t+1)= d [a(t); z(t)]

Сост. вх. a1 a2 a3 a4
Z1 a1 — — —
Z2 a3 — a1 a4
Z3 — a1 a4 a3
Z4 — a3 a3 a2

W(t)= l [a(t); z(t)]

Сост. вх. a1 a2 a3 a4
Z1 W4 — — —
Z2 W1 — W4 W3
Z3 — W4 W2 W2
Z4 — W4 W4 W3

2. Определение недостающих входных данных.

Для этого используем

K=4 [ak ]

P=4 [Zi ]

S=4 [Wj ]

Определяем число элементов памяти:

r ³log2 K = 2

Число разрядов входной шины:

n ³log2 P = 2

Число разрядов выходной шины:

m ³log2 S = 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
Q1 Q2 x1 x2 y1 y2

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


Td

x1x2 Q1Q2 00 01 10 11
00 00 — — —
01 10 — 00 11
10 — 00 11 10
11 — 10 10 01

Tl

x1x2 Q1Q2 00 01 10 11
00 11 — — —
01 00 — 11 10
10 — 11 01 01
11 — 11 11 10

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).


x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00 1 X X X
01 X 1 1
11 X 1 1 1
10 X 1
x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00 1 X X X
01 X 1
11 X 1 1
10 X 1 1 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 — 0
01 0 1 — 0 1 0 — 0 0 — 0 —
10 — 0 1 0 0 — 0 1 0 — 1 0
11 0 1 1 0 0 — — 0 1 0 0 —

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

Минимизируем логические функции сигналов по пункту 7.


x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00 X
01 1
11 1
10 X

x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00 X
01 X X
11 1 X
10 1 1

x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00
01 1 X
11 1 X
10 X X

x1x2 Q1Q2 00 01 11 10
00
01 X
11 X
10 1


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


&

&

&

&

DD 1 – К176ЛЕ5

DD 2 – К176ЛА8

DD 3 – К176ЛА7

DD 4 – К176ЛА9

DD 5 – К176ТВ1

Реализуем электрическую схему на базе типовой интегральной серии микросхем К176.