Курсовая работа: Синтез керуючих автоматів
Рис. 1.7 –
Структурна граф-схема операційного автомата
2. СИНТЕЗ
КЕРУЮЧИХ АВТОМАТІВ З ЖОРСТКОЮ ЛОГІКОЮ
На практиці використовуються дві моделі МПА - автомат
Милі й автомат Мура, розходження між якими полягає у функції виходу. В автоматі
Милі вихідний сигнал залежить від поточного стану і вхідного сигналу, а в автоматі
Мура‑ тільки від стану. Незалежно від типу МПА для їхнього синтезу
використовується однакова методика, що включає наступні етапи:
1. Оцінка станів
автомата на ГСА.
2. Побудова
таблиці переходів.
3. Кодування
станів УА.
4. Побудова
прямої структурної таблиці.
5. Формування
системи булевських функцій (СБФ) для вихідних сигналів і функцій збудження
елементів пам'яті
6. Синтез схеми в
заданому елементному базисі.
2.1
Методика синтезу автомата Мура
На першому
етапі початкова і кінцева вершини відзначаються окремим станом.
Побудова таблиці
переходів зводиться, до формувань по відзначеної ГСА таблиці, що містить
стовпці: am - вихідний стан; as - стан переходу; X(am,
as) - кон’юнкція вхідних перемінних, визначальний перехід (am,
as) і відповідна функції переходу іj, де Yі відзначений
станом am, Y – стан As, Y(am) - вихідні сигнали; h=1, H
- номер переходу.
При кодуванні
станів необхідно прагнути до такого кодування, що зменшує кількість функцій
збудження, що приймають одиничне значення, і, отже, складність схеми УА.
Для цих цілей
рекомендується використовувати алгоритми кодування.
Структурна схема
автомата Мура (див. рис. 2.1):
1. Пам'ять –
зберігає код стану (Q);
2. Дешифратор (ДС) – виконує перетворення коду в унітарний
код, вказує на поточний стан.
На базі вектора
станів А схема вихідних сигналів (СФВС) формує вихідні сигнали керуючого
автомата y.
Автомат Мура має
свою відмінність - вихідний сигнал y залежить не від вхідного Х, а від стану.
Автомат Мура, як
і кожний інший автомат складається з двох частин: комбінаційна схема та пам'ять
(тригер).
Для синтезу
автомата Мура потрібно позначити кожну операторну вершину через a[i], починаючи з “початок” - і закінчуючи “кінець” - , так як це зроблено на рисунку
2.2.
Записуємо до таблиці 2.2 отримані результати: поточний
стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі вираховування),
наступний стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі
вираховування), вхідний сигнал Х, вихідний сигнал Y та функції збудження пам'яті у
заданому тригері (згідно варіанта - у тригері RS).
Рис. 2.2 – Граф-схема автомата Мура
Табл. 2.1 –
Структура переходів для автомата Мура
№
п/п
|
Поточний
стан
|
Наступний
стан
|
Вхідний сигнал
Х
|
Вихідний сигнал
y
|
S входи тригерів |
R входи тригерів |
Am
|
код |
As
|
код |
1 |
a0
|
000000 |
a1
|
000001 |
1 |
- |
S6
|
|
2 |
a1
|
000001 |
a2
|
000010 |
1 |
у1 у2 y4 y7
|
S5
|
R6
|
3 |
a2
|
000010 |
a3
|
000011 |
1 |
y3 у8
|
S6
|
|
4 |
a3
|
000011 |
a4
a7
a10
|
000100
000111
001010
|
X3
nX3 X4
nX3 nX4
|
у14 у17 у21 y40
|
S4
S4
S3
|
R5 R6
R6
|
5 |
a4
|
000100 |
a5
|
000101 |
1 |
y12 у18 у20 y41
|
S6
|
|
6 |
a5
|
000101 |
a6
|
000110 |
1 |
y11 y28 y36
|
S5
|
R6
|
7 |
a6
|
000110 |
a14
|
001110 |
1 |
y10 y27 y29
y41
|
S3
|
|
8 |
a7
|
000111 |
a8
|
001000 |
1 |
y13 y16 y35
|
S3
|
R4 R5 R6
|
9 |
a8
|
001000 |
a9
|
001001 |
1 |
y15 y19 y34
|
S6
|
|
10 |
a9
|
001001 |
a14
|
001110 |
1 |
y10 y30 y32
y41
|
S4 S5
|
R6
|
11 |
a10
|
001010 |
a11
|
001011 |
1 |
y11 y16 y35
|
S6
|
|
12 |
a11
|
001011 |
a12
|
001100 |
1 |
y10 y17 y27
y41
|
S4
|
R5 R6
|
13 |
a12
|
001100 |
a13
|
001101 |
1 |
y11 y25 y37
|
S6
|
|
14 |
a13
|
001101 |
a14
|
001110 |
1 |
y10 y20 y27
y41
|
S5
|
R6
|
15 |
a14
|
001110 |
a15
a17
a20
|
001111
010001
010100
|
X3
nX3 X4
nX3 nX4
|
y14 y17 y21
y41
|
S6
S2 S6
S2
|
R3 R4 R5
R3 R5
|
16 |
a15
|
001111 |
a16
|
010000 |
1 |
y15 y19 y37
|
S2
|
R3 R4 R5
R6
|
17 |
a16
|
010000 |
a25
|
011001 |
1 |
y12 y18 y32
y41
|
S3 S6
|
|
18 |
a17
|
010001 |
a18
|
010010 |
1 |
y12 y15 y17
y21 y22 y34
y40
|
S5
|
R6
|
19 |
a18
|
010010 |
a19
|
010011 |
1 |
y12 y30 y32
y41
|
S6
|
|
20 |
a19
|
010011 |
a25
|
011001 |
1 |
y12 y23 y30
y41
|
S3
|
R5
|
21 |
a20
|
010100 |
a21
|
010101 |
1 |
y15 y19 y34
|
S6
|
|
22 |
a21
|
010101 |
a22
|
010110 |
1 |
y14 y18 y32
y41
|
S5
|
R6
|
23 |
a22
|
010110 |
a23
|
010111 |
1 |
y13 y31 y36
|
S6
|
|
24 |
a23
|
010111 |
a24
|
011000 |
1 |
y12 y30 y32
y41
|
S3
|
R4 R5 R6
|
25 |
a24
|
011000 |
a25
|
011001 |
1 |
y13 y28 y39
|
S6
|
|
26 |
a25
|
011001 |
a26
a28
a30
|
011010
011100
011110
|
X3
nX3 X4
nX3 nX4
|
y14 y20 y24
y40
|
S5
S4
S4 S5
|
R6
R6
R6
|
27 |
a26
|
011010 |
a27
|
011011 |
1 |
y15 y31 y34
|
S6
|
|
28 |
a27
|
011011 |
a32
a34
a35
|
100000
100010
100011
|
X2
nX2 X1
nX2 nX1
|
y14 y24 y32
y40
|
S1
S1
S1
|
R2 R3 R5
R6
R2 R3 R6
R2 R3
|
29 |
a28
|
011100 |
a29
|
011101 |
1 |
y9 y14 y18
y19 y20 y35
y41
|
S6
|
|
30 |
a29
|
011101 |
a32
a34
a35
|
100000
100010
100011
|
X2
nX2 X1
nX2 nX1
|
y14 y23 y33
y41
|
S1
S1 S5
S1 S5
|
R2 R3 R4
R6
R2 R3 R4
R6
R2 R3 R4
|
31 |
a30
|
011110 |
a31
|
011111 |
1 |
y14 y17 y24
y41
|
S6
|
|
32 |
a31
|
011111 |
a32
a34
a35
|
|
X2
nX2 X1
nX2 nX1
|
y15 y31 y38
|
S1
S1
S1
|
R2 R3 R4
R5 R6
R2 R3 R4
R6
R2 R3 R4
|
33 |
a32
|
100000 |
a33
|
100001 |
1 |
y11 y25 y34
|
S6
|
|
34 |
a33
|
100001 |
a0
|
000000 |
1 |
y10 y26 y30
y40
|
|
R1 R6
|
35 |
a34
|
100010 |
a0
|
000000 |
1 |
y10 y26 y30
y41
|
|
R1 R5
|
36 |
a35
|
100011 |
a36
|
100100 |
1 |
y11 y31 y35
|
S4
|
R5 R6
|
37 |
a36
|
100100 |
a0
|
000000 |
1 |
y10 y26 y30
y40
|
|
R1 R4
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|