Синтез конечного автомата, работающего по принципу автомата Мили. КУРСАЧ ВиМТ. Синтез конечного автомата
 Скачать 196.39 Kb.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Таблица переходов 6 | ||||||||
| X | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 |
| X=0 | S1 | S5 | S6 | S7 | S0 | S3 | S4 | S2 |
| X=1 | S7 | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 |
| таблица состояний 1 | ||||||||
| X* | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 |
| X=0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 0 |
| X=1 | 0 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
Структура автомата:
Синтез конечного автомата:
Построим схему автомата Мили, имеющего 3 разряда.
Согласно данным из условия, автомат будет совершать следующие переходы:
При х=0
S0-> S1-> S5-> S3-> S7-> S2->S6->S4->S0... или
1->2-> 6-> 4-> 0-> 3->7->5->1…
При х=1:
S0-> S7-> S6-> S5->S4->S3->S2->S1->S0… или
0-> 1-> 2-> 3-> 4-> 5-> 6-> 7-> 0->….
По этим данным запишем таблицу истинности для КЦУ автомата, именуя входы Si-1 - M[2..0], а выходы Si - N[2..0].
| X* | M2 | M1 | M0 | N2 | N1 | N0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Запишем выражения для выходов используя карты Карно:
| M1M0 X* M2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 01 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Для N0:
N0 = M1M0(-X) or M0M2(-X) or (-M0)X or (-M1)(-M0)(-M2)
| M1M0 X* M2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 10 | 0 | 1 | 0 | 1 |
Для N1:
N1 = (-M2)(-X) or (-M1)M0X or M1(-M0)X
| M1M0 X* M2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 01 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 11 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 1 | 0 |
Для N2:
N2 = M1(-X) or M1(-M0)M2 or M2X(-M1) or M2X(-M0) or M1M0(-M2)
Структурная схема КЦУ
Программа работы устройства будет состоять из двух частей:
программирования переходов в следующее состояние на момент подачи импульса синхронизации,
программирование соответствия состояния определенному числу (второе КЦУ).
Block2
module block2
(input x, input [2:0]m, output n0,n1,n2);
assign n0= m[1]&m[0]&x | x&m[2]&m[0] | m[2]&m[1]&m[0] | x&m[0];
assign n1= m[2]&x | m[1]&m[0]&x | m[1]&m[0]&x;
assign n2= m[1]&x | m[1]&m[0]&m[2] | m[2]&m[1]&x | x&m[2]&m[0] | m[1]&m[0]&m[2];
endmodule
Waveform(block2)
Mealy3
module mealy_3
(input clk,a,b,reset,
output reg[2:0] out);
reg[2:0] state;
assign in1=a&(b)|a;
assign in2=b&(a)|b;
parameter S0=1,S1=2,S2=3,S3=4,S4=5,S5=6,S6=7,S7=0;
always@(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
state<=S0;
else
case(state)
S0:
if(in1)
begin
state<=S7;
end
else
begin
state<=S1;
end
S1:
if(in1)
begin
state<=S0;
end
else
begin
state<=S5;
end
S2:
if(in1)
begin
state<=S1;
end
else
begin
state<=S6;
end
S3:
if(in1)
begin
state<=S2;
end
else
begin
state<=S7;
end
S4:
if(in1)
begin
state<=S3;
end
else
begin
state<=S0;
end
S5:
if(in1)
begin
state<=S4;
end
else
begin
state<=S3;
end
S6:
if(in1)
begin
state<=S5;
end
else
begin
state<=S4;
end
S7:
if(in1)
begin
state<=S6;
end
else
begin
state<=S2;
end
endcase
end
always @ (state or in2)
begin
case(state)
S0:
if(in2)
begin
out=3'b000;
end
else
begin
out=3'b001;
end
S1:
if(in2)
begin
out=3'b111;
end
else
begin
out=3'b010;
end
S2:
if(in2)
begin
out=3'b110;
end
else
begin
out=3'b011;
end
S3:
if(in2)
begin
out=3'b101;
end
else
begin
out=3'b100;
end
S4:
if(in2)
begin
out=3'b100;
end
else
begin
out=3'b101;
end
S5:
if(in2)
begin
out=3'b011;
end
else
begin
out=3'b110;
end
S6:
if(in2)
begin
out=3'b010;
end
else
begin
out=3'b111;
end
S7:
if(in2)
begin
out=3'b001;
end
else
begin
out=3'b000;
end
endcase
end
endmodule
Waveform(mealy3)
Электрическая схема(RTL Viewer)(mealy_3)
Электрическая схема(RTL Viewer)(block2)
