Практические занятия Прикладная теория цифровых автоматов
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Занятие 15. Тривиальное кодирование состояний, переход к комбинационной схеме и памяти последовательностного автомата

Цель занятия – научится строить схему последовательностного автомата на D - триггерах.

Пусть нам задан некоторый последовательностный автомат с тремя состояниями.

Исходное задание автомата

Рисунок 70. Исходное задание автомата.

Заметим, что выходные функции y1 и y2 принимают различные комбинации значений для разных состояний. Проведем кодирование состояний, обеспечивающее простоту схемной реализации функций y1 и y2. к=]log2(3)[=2.

Описание: C:\Documents and Settings\Tatiyana\Мои документы\Ded\1.bmp

Действительно

Рисунок 71. Матрица размещения состояний и выходные функции.

Строим кодированную таблицу переходов и выходов.

   

z1z2

 
 

S0

01

 
 

S1

11

 
 

S2

10

 
 

Sx

00

 

Sx

S2

S1

S0

Описание: C:\Documents and Settings\Tatiyana\Мои документы\Ded\1.bmp

Рисунок 72. Кодированная таблица переходов и выходов автомата.

Получаем систему двух булевых функций.

Рисунок 73. Система функций переходов автомата.

z1 = ⌐z1x1Vz2 ⌐x1х2Vz1⌐х1 ⌐x2V⌐z2x1

z2= z2⌐x1⌐x2V⌐z1⌐x1V z1x1V⌐z2x2

y1= z1

y2= z2

Эта система булевых функций определяет логику работы последовательностного автомата. Кроме логики алгоритм работы автомата определяется памятью.

Представление схемы автомата в виде комбинационной схемы и памяти

Рисунок 74. Представление схемы автомата в виде комбинационной схемы и памяти.

Представление памяти в виде схемы установки в начальное состояние и собственно памяти.

Рисунок 75. Представление памяти в виде схемы установки в начальное состояние и собственно памяти.

Собственно память автомата реализуем двойным рядом D-триггеров. Один ряд триггеров принимает от комбинационной схемы следующее состояние автомата, другой – сохраняет настоящее. Кроме этого необходимо построить схему установки автомата в начальное состояние. Итого, схема автомата с памятью будет выглядеть следующим образом:

Схема последовательного автомата “Секретный замок”

Рисунок 76. Схема последовательного автомата “Секретный замок”.

Теперь нужно убедиться, что схема работает верно. Для этого нужно промоделировать работу схемы на последовательностях. Необходимо пронумеровать все полюса схемы, входные полюса уже пронумерованы, внутренние переменные и сигналы синхронизации С1 и С2 – тоже. Нумеруем выходы каждого из элементов схемы числами от 13 до 26. Для синхронного автомата можно ограничиться логическим моделированием. Построим таблицу, строки которой сопоставим входным наборам, столбцы – номерам полюсов схемы с 1 до 26. Достаточно ограничится установкой автомата в начальное состояние (ху=1), затем входной набор, сохраняющий начальное состояние, а затем последовательность наборов, например, переходов по первой строке автомата, и наконец набор, сохраняющий начальное состояние автомата.

Коль скоро выходные сигналы подтвердили правильность работы автомата на заданной последовательности, то можно считать, что проектирование автомата выполнено верно.

Домашнее задание. Спроектировать последовательностный автомат для варианта i. Построить схему на D-триггерах. Провести логическое моделирование работы схемы на следующей последовательности: установка в начальное состояние, пробег по всем строкам ТПиВ. Итого, 10 наборов.

Описание: C:\Documents and Settings\Tatiyana\Мои документы\Ded\R30_1.bmp

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство