3 - Кодування станів автомата
Q1Q2z000z101z210z311
Таблиця 4 - Таблиця переходів автомата.
Z0Z1Z2Z3A0Z0Z0Z0Z0A1Z1Z1Z1Z1A2Z2Z2Z2Z2A3Z3Z3Z3Z3
Таблиця 5 - Таблиця виходів автомата.
Z0Z1Z2Z3A0Y0Y1Y2Y3A1Y0Y1Y2Y3A2Y0Y1Y2Y3A3Y0Y1Y2Y3
. Граф автомата
Однією з форм завдання автомата є представлення його у вигляді графа. Граф складається з вузлів (вершин), зображуваних окружностями, і гілок (ребер), зображуваних лініями, що з'єднують вузли, з бозначеннимі на них стрілками, що вказують напрямок. Вузли графа ототожнюються з станами автомата. Гілки графа відповідають переходу з одного стану в інший. Кожної гілки приписується одне або кілька значень вхідних сигналів, які називають перехід автомата зі стану, відповідного початку гілки, в стан відповідне кінця гілки. Якщо у вигляді графа задається автомат Мілі, кожному такому значенню вхідного сигналу відповідає значення вихідного сигналу, що записується окремо для різних значень вхідного сигналу. Для автомата Мура значення вхідного сигналу записується у вершин графа, так як вихідний сигнал автомата Мура не залежить від вхідного сигналу, а залежить тільки від стану автомата.
Малюнок 3 Граф автомата.
. Синтез мультиплексора
На підставі вихідних даних (таблиці переходів і таблиці виходів) складаємо таблиці синтезу автомата. Синтез мультиплексора на чотири входи здійснюємо шляхом каскадування трьох мультиплексорів на два входи. Таким чином схема мультиплексора буде мати вигляд:
Малюнок 4 Каскадна схема мультиплексора
Таким чином для синтезу мультиплексора необхідно синтезувати комбінаційні схеми: КС1, КС2, КС3.
Таблиця 6 - Таблиця синтезу КС1.
D0D1Q y 00000010010001111001101011011111
Складаємо діаграму Вейча для функції виходу y:
Таким чином функція виходу має вигляд:
Таблиця 7 - Таблиця синтезу КС2.
D2D3Q y 00000010010001111001101011011111
Складаємо діаграму Вейча для функції виходу y:
Таким чином функція виходу має вигляд:
Таблиця 8 - Таблиця синтезу КС3.
y YQ y * 00000010010001111001101011011111
Складаємо діаграму Вейча для функції виходу y *:
Таким чином функція виходу y * має вигляд:
Рис?? нок 6 Схема розробленого цифрового пристрою
. Синтез шифратора
Таблиця 9 - Таблиця синтезу шифратора
A0A1A2A3A0 A1 +0000 ?? 0001110010100011 ?? 0100010101 ?? 0110 ?? 0111 ?? 1000001001 ?? 1010 ?? 1011 ?? 1100 ?? 1 101 ?? +1110 ?? 1111 ??
Діаграма Вейча для функції А0
Таким чином функція виходу A 0 має вигляд:
Діаграма Вейча для функції А1
Таким чином функція виходу A1 має вигляд:
За знайденими функціям виходу, складаємо схему шифратора
Малюнок 7 Схема шифратора автомата.
. Синтез дешифратора автомата
Таблиця 10 - Таблиця синтезу дешифратора
Y * Y0Y1010101
Функції виходів мають вигляд:
Малюнок 8 Схема дешифратора автомата
. Вибір серії мікросхем
синтез мультиплексор цифровий автомат
Для даного мультиплексора виберемо логіку мікросхем ТТЛ, тому вона одна з найбільш поширених.
Т.к. до мультиплексора не пред'являються підвищені требоварія до завадостійкості, то вибираючи ІМС в пластмасовому корпусі, як найдешевший варіант виконання (крім планарного), для цих вимог ідеально підходить серія К555.
Корпуси ІМС содержіщіе елементи І-НЕ - ЛА3= gt; вибираємо мікросхему К555ЛА3.
Корпуси ІМС містять D тригери з динамічним управління по передньому фронту мають маркування ТМ2= gt; вибираємо мікросхему К555ТМ2 (К555ТМ2 має інверсний вхід R, але він не використовується і на нього подається + 5В, для підвищення завадостійкості).
. Оцінка швидкодії мультиплексора
Згідно табличним даними затримка перемикання D тригера 0- gt; 1=32нс; 1- gt; 0=34нс.
Затримка перемикання елемента І-НЕ 0- gt; 1=20нс; 1- gt; 0=20нс.
Затримка при установці стану комірки пам'яті=34нс.
Затримка проходження сигналу при встановленій осередку
памяти=80-100нс.
Затримка lt; впливу gt; комірки пам'яті на стан КС1 і КС2=20нс
З вище пе...
