автомат. Курсовой проект " Синтез различающих последовательностей для автоматов с таймаутами на основе абстракции"
 Скачать 80.39 Kb.
|
1 2 2.1 Кодирование состояний, входных и выходных сигналов Для кодирования состояний, входных и выходных сигналов конечного автомата, необходимо вычислить число элементов памяти: а) рассчитаем число элементов памяти: Н = ] log2h [, где h - число состояний после минимизации D = {  } H = ] log2 12 [ = 4 б) рассчитаем число входных (L) и выходных (М) шин: L = ] log2n[ М =] log2m [, где n, m - число букв входного и выходного алфавитов Z = {0, 1} L = ] log2 2 [ = 1 W = {0, 1} M = ] log2 2 [ = 1 Из приведённого выше следует, что для кодирования состояний необходимо 4 элемента памяти, обозначим их Q0, …, Q3. Закодируем состояния (таблица 5) случайными кодами. Таблица 5. Таблица кодированных состояний
2.2 Формирование функций возбуждения и выходных сигналов структурного автомата По минимизированному графу переходов абстрактного автомата (Приложение 2) можно составить таблицу переходов, выходных сигналов и сигналов возбуждения D-триггеров автомата Мили (таблица 6), Т-триггеров автомата Мили (таблица 7), RS-триггеров (таблица 8), JK-триггеров (таблица 9). D-триггер – элемент задержки – имеет один информационный вход D и один выход Q и осуществляет задержку поступившего на его вход сигнала на один такт. Состояние, в которое переходит триггер, совпадает с поступившим на его вход сигналом D(t). Таблица 6. Таблица переходов, выходных сигналов и сигналов возбуждения D-триггеров
Из таблицы следует, что выходные сигналы автомата Мили описываются следующими выражениями:  = d20 d21 d50 d60 d80 d81 d101= d2 d50 d60 d8 d101 = d00  d01 d10 d11 d31 d41 d51 d71 d90 = d0 d1 d31 d41 d51 d71 d90 Также следует, что сигналы возбуждения D-триггеров автомата Мили описываются следующими выражениями:  D3 = d21 d50 d51 d60 d71 d80 d90 d101= d21 d5 d60 d71 d80 d90 d101D2 = d11 d20 d31 d41 d81 D1 = d01 d10 d20 d41 d50 d51 d60 d80 d90 d101= =d01 d10 d20 d41 d5 d60 d80 d90 d101 D0 = d00 d10 d20 d31 d50 d51 d60 d71 d81 d90 d101= =d00 d10 d20 d31 d5 d60 d71 d81 d90 d101 Функциональная схема автомата Мили на D-триггерах, построенная по выражениям, описывающим выходные сигналы, приведена в Приложении 3. Таблица 7. Таблица переходов, выходных сигналов и сигналов возбуждения T-триггеров
Из таблицы следует, что сигналы возбуждения T-триггеров автомата Мили описываются следующими выражениями: T3 = d21 d50 d51 d60 d71 d81= d21 d5 d60 d71 d81 T2 = d11 d20 d31 d50 d51 d60 d71 d81= d11 d20 d31 d5 d60 d71 d81 T1 = d01 d10 d21 d31 d41 d50 d51 d71 d80 d90= d01 d10 d21 d31 d41 d5 d71 d80 d90 T0 = d00 d20 d60 d81 d101 Функциональная схема автомата Мили на T-триггерах, построенная по выражениям, описывающим выходные сигналы, приведена в Приложении 4. Таблица 8. Таблица переходов и сигналов возбуждения RS-триггеров
Из таблицы следует, что сигналы возбуждения RS-триггеров автомата Мили описываются следующими выражениями: R3 = d81 S3 = d21 d50 d51 d60 d71 d90= d21 d5 d60 d71 d90 R2 = d50 d51 d60 d71= d5 d60 d71 S2 = d11 d20 d31 d81 R1 = d21 d31 d71 S1 = d01 d10 d41 d50 d51 d80= d01 d10 d41 d5 d80 R0 = d11 S0 = d00 d20 d60 d81 d101   Функциональная схема автомата Мили на RS-триггерах, построенная по выражениям, описывающим выходные сигналы, приведена в Приложении 5. Таблица 9. Таблица переходов и сигналов возбуждения JK-триггеров
Из таблицы следует, что сигналы возбуждения RS-триггеров автомата Мили описываются следующими выражениями: J3 = d21 d50 d51 d60 d71 d90= d21 d5 d60 d71 d90 K3 = d81 J2 = d11 d20 d31 d81 K2 = d50 d51 d60 d71= d5 d60 d71 J1 = d01 d10 d41 d50 d51 d80= d01 d10 d41 d5 d80 K1 = d21 d31 d71 J0 = d00 d20 d60 d81 d101 K0 = d11 Функциональная схема автомата Мили на JK-триггерах, построенная по выражениям, описывающим выходные сигналы, приведена в Приложении 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В процессе выполнения работы мной были закреплены знания о синтезе конечных автоматов и получена практика в построении комбинационных схем. В данной работе мной было выполнено проектирование конечного автомата по алфавитному отображению с использованием канонического метода структурного синтеза автоматов. Построены граф переходов абстрактного автомата с 17 состояниями и таблицы переходов-выходов. Минимизация состояний автомата выполнена путем разбиения на группы эквивалентных между собой состояний. После чего был построен минимальный граф Мили с 11 состояниями. Выполнен структурный синтез конечного автомата. Построены функциональные схемы автомата Мили на D, T, RS и JK-триггерах. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов (граф-схемы и автоматы). – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия, 2020. – 232 с., ил. Дегтярев В.М., Ерош И.Л., Михайлов В.В. Проектирование цифровых автоматов.-Л.:ЛИАП, 2020г. Козин И.В., Иванов Н.М., Лупал А.М. Проектирование управляющих автоматов по алфавитному отображению. Учебное пособие по курсовому проектированию/ЛИАП. – Л., 2020. – 82 с., ил. Лупал А.М. Теория автоматов. Учебное пособие/СПбГУАП. – СПб., 2021. – 120 с., ил. Лысиков Б.Г. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. Учебник для вузов по спец. «Электронные вычислительные машины». – 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. школа, 2021. – 336 с., ил. Конспект лекций по дисциплине «Теория автоматов», преподаватель Глебов Е.А., 2022 уч.г. 1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
