Главная страница

РГР Проектирование цифровых автоматов с памятью. РГР Проектирование цифровых автоматов с паматью. Задание на проектирование цифрового автомата Номер


Скачать 1.56 Mb.
НазваниеЗадание на проектирование цифрового автомата Номер
АнкорРГР Проектирование цифровых автоматов с памятью
Дата05.05.2023
Размер1.56 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаРГР Проектирование цифровых автоматов с паматью.docx
ТипДокументы
#1111146

Задание на проектирование цифрового автомата


Номер варианта: 3

Номер ГСА: 1

Тип триггера: Т-триггер

ГСА представлено на рисунке 1.



Рисунок 1 – ГСА

Оглавление


Задание на проектирование цифрового автомата 1

Введение 3

Основная часть 4

Этапы проектирования автомата Мили 4

Этапы проектирования автомата Мура 7

Заключение 10

Список использованных источников 11

Приложения 12

Логическая схема автомата Мили 12

Логическая схема автомата Мура 13

Введение


Выполнение расчетно-графической работы по проектированию цифрового автомата с памятью подытоживает результаты освоения методов описания цифровых автоматов на абстрактном и структурном уровнях.

Для описания используется булевый базис. Выполнение расчетно-графической работы включает этапы построения абстрактной модели автомата от разметки ГСА до построения через граф переходов-выходов таблиц переходов-выходов. Каждое задание реализуется для автоматов Мили и Мура.

После этого реализуются все этапы структурного синтеза цифровых автоматов с памятью, заканчивающиеся построением логических схем с помощью пакета TAlast и их тестированием.

Для выполнения данной работы используется Т-триггер. T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. При поступлении второго импульса T-триггер снова сбрасывается в исходное состояние. Таблица 1 отображает переходы для Т-триггера. Рисунок 2 изображает условное обозначение данного элемента.
Таблица 1 – переходы Т-триггера

Состояние
Т-триггера

Входной сигнал Т

0

1

0

0

1

1

1

0




Рисунок 2 – условное обозначение Т-триггера

Основная часть




Этапы проектирования автомата Мили




Разметим ГСА для автомата Мили (рис. 3).


Рисунок 3 – Разметка ГСА автомата Мили
Составим граф переходов-выходов для автомата Мили (рис. 4).


Рисунок 4 – граф переходов-выходов автомата Мили
Составим таблицу переходов-выходов (таблица 2).
Таблица 2 – таблица переходов выходов автомата Мили

Состояние
автомата

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

q1

 

q2/y1

q5/y1

 

 

 

 

 

q2

q3/y2

 

 

 

 

 

 

 

q3

q4/y3

 

 

 

 

 

 

 

q4

 

 

 

q3/y4

q3/y4

q5/y4

q5/y4

q5/y4

q5

q1/y5

 

 

 

 

 

 

 


Составим структурную таблицу (таблица 3).
Таблица 3 – структурная таблица автомата Мили

Состояние
автомата

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

000

 

001

100

 

 

 

 

 

001

010

 

 

 

 

 

 

 

010

011

 

 

 

 

 

 

 

011

 

 

 

010

010

100

100

100

100

000

 

 

 

 

 

 

 


По таблице 1 составим таблицу функций возбуждения (таблица 4).

Таблица 4 – функции возбуждения автомата Мили

a1a2a3

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

q1

 

001

100

 

 

 

 

 

q2

011

 

 

 

 

 

 

 

q3

001

 

 

 

 

 

 

 

q4

 

 

 

001

001

111

111

111

q5

100

 

 

 

 

 

 

 







T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

Составим функции возбуждения триггеров.
T1 =

T2 =

T3 =
Составим выходные сигналы.
y1 =

y2 =

y3 =

y4 =

y5 =

Этапы проектирования автомата Мура



Разметим ГСА для автомата Мура (рис. 5).


Рисунок 5 – разметка ГСА автомата Мура
Составим граф переходов-выходов (рис. 6).


Рисунок 6 – граф переходов-выходов автомата Мура
Составим таблицу переходов-выходов (таблица 5).
Таблица 5 – таблица переходов-выходов автомата Мура

Состояние
автомата

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

q0

q1

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

q2

q5

 

 

 

 

 

q2

q3

 

 

 

 

 

 

 

q3

q4

 

 

 

 

 

 

 

q4

 

 

 

q3

q3

q5

q5

q5

q5

q0

 

 

 

 

 

 

 


Составим структурную таблицу переходов (таблица 6).
Таблица 6 – структурная таблица переходов автомата Мура

Состояние
автомата

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

000

001

 

 

 

 

 

 

 

001

 

010

101

 

 

 

 

 

010

011

 

 

 

 

 

 

 

011

100

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

011

011

101

101

101

101

000

 

 

 

 

 

 

 



По таблице 1 составим таблицу функций возбуждения (таблица 7).
Таблица 7 – таблица функций возбуждения автомата Мура

a1a2a3

Входные сигналы

1

x1

x̅1

x2x4

x̅2x3x5

x2x̅4

x̅2x̅3

x̅2x3x̅5

000

001

 

 

 

 

 

 

 

001

 

011

100

 

 

 

 

 

010

001

 

 

 

 

 

 

 

011

111

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

111

111

001

001

001

101

101

 

 

 

 

 

 

 







T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3

T1T2T3


Составим функции возбуждения триггеров.
T1 =

T2 =

T3 =
Составим выходные сигналы.
y1 =

y2 =

y3 =

y4 =

y5 =

Заключение



После составления схем автоматов Мили и Мура был произведён подсчет количества элементов в каждом (таблица 8). В автомате Мили 38 элементов, в автомате Мура 31 элемент. Следовательно, выгоднее использовать автомат Мура для данной ГСА.

Таблица 8 – кол-во элементов в автоматах Мили и Мура

Тип элемента

Кол-во элементов
в автомате







Мили

Мура




Логические элем.

 

 




Инвертор

11

3




Конъюнкторы

 

 




Двухвходовой

5

4




Трехвходовой

10

11




Четырехвходовой

4

5




Дизъюнкторы

 

 




Двухвходовой

1

2




Трехвходовой

4

1




Четырехвходовой

0

2




Элементы памяти

 

 




Т-триггер

3

3




Всего

38

31



Список использованных источников





  1. Г. Б. Смирнов, Е. А. Попко, И. А. Вайнштейн «СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ»



Приложения




Логическая схема автомата Мили




Логическая схема автомата Мура





написать администратору сайта