Курсова робота
Розробка керуючого автомата и синтез комбінаційніх схем
Вступ
Керуючий автомат - це електрична схема, призначе для зберігання й превращение двійковіх змінніх по заданому алгоритму.
Комбінаційні схеми здійснюють відображення візначеної множини вхідних логічніх змінніх у вихідні.
Практичніше! застосування даного автомата можливе в області обчіслювальної техніки.
У даній работе розробка керуючого автомата и синтез комбінаційніх схем віконується на підставі «Технічного Завдання ІАЛЦ.463626.002 ТЗ».
1. Синтез автомата
1.1 Побудова графічної схеми алгоритму та розмітка станів автомата
алгоритм автомат алгебра комбінаційній
Відповідно до технічного Завдання складаємо графічну схему алгоритму (рис 1.1) з урахуванням трівалості сігналів и виконуємо розмітку станів автомата.
1.2 Побудова графа та кодування станів автомата
согласно з блок-схема алгоритму будуємо граф автомата Мура та виконуємо кодування станів (рис 1.2).
Малюнок 1.2 Граф автомата зі закодованімі вершинами
1.3 Побудова табліці переходів тригера
Для синтезу логічної схеми автомата та патенти віконаті синтез функцій збудження трігерів та вихідних Функції автомата. Автомата має 9 станів, тому Кількість трігерів за формулою дорівнює K gt; =] log 2 N [=] log 2 9 [= 4.
Малюнок 1.3 Таблиця переходів тригера
Запішемо таблицю переходів RS-трігерів, на якіх необходимо вікорістаті у побудові автомата (рис.1.3).
1.4 Побудова структурної табліці автомата
Вікорістовуючі дані графа автомата з рис.1.2 заповнюємо структурної таблиці (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 структурної таблиці автомата.
ПерехідСтарій станНовій станВхідні сігналіВіхідні сігналіФункції збудження тригерівQ4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q1X2X1Y1Y2Y3Y4Y5R4S4R3S3R2S2R1S1Z1-gt;Z2000001001-00000-001-0-0Z2-gt;Z301000101-- 11000-00- - 001Z3- gt; Z2010101001-10000-00- - 010Z3- gt; Z4010100010-10000-010-00-Z1- gt; Z4000000010-00000-0-0-001Z4- gt; Z500010011- - 00011-0-0010-Z5- gt; Z5001100110-01000-00-0-0-Z5- gt; Z6001101111-01000-0010-0-Z6- gt; Z701111111- - 00100010-0-0-Z7- gt; Z811111110- -101000-0-0-10Z8- gt; Z911100110-110000100-0- - 0Z8- gt; Z111100000-010000101010-0Z9- gt; Z101100000- - 00100-01010-0
На Основі структурної табліці автомата (табл.1.1) Виконаємо синтез комбінаційніх схем для вихідних сігналів та функцій збудження трігерів. Аргументами функцій збудження трігерів у автоматі Мура є коди станів та вхідні сигналіз, для вихідних сігналів - лишь коди станів. Виконаємо мінімізацію Вищевказаними функцій помощью діаграм Вейча (рис. 1.4, 1.5). Зауважімо, что операторні представлення функцій сформовані ВРАХОВУЮЧИ елементній базис: 3І-НЕ, 2І.
Малюнок 1.4 Мінімізація функцій збудження трігерів
Малюнок 1.5 Мінімізація функцій збудження трігерів та вихідних сігналів
R 4=S 4=3=S 3=2=S 2=1=S 1=
Y 1=2=3=4=Y 5=
Даних достаточно для побудова функцій збудження трігерів та вихідних сігналів, з якіх складається автомат. Автомат будуємо на RS-тригерах, роботові якіх сінхронізує генератор.
Схема даного пристрою Виконаю согласно з Єдиною системою конструкторської документації (ЕСКД) i наведена у документі «Автомат керуючий. Схема електрична Функціональна ІАЛЦ.463626.003 Е2 ».
2. Синтез комбінаційніх схем
Функцію задано таблицею істінності:
таблиці 2.1 Таблиця істінності Функції
X4X3X2X1F400000000110010000111010000101001100011101000110011101011011011001110101110011111
2.1 представимость функцію f4 в канонічніх формах алгебри Буля, Желагкіна, Пірса та Шеффера
Алгебра Буля (І, АБО, НЕ)
Запішемо функцію в диз юнктівній та кін юнктівній нормальних формах:
