Синтез управляющих автоматов

курсовая работа

3.2 Структурный синтез УА

На этапе структурного синтеза строится логическая схема полученного ранее автомата Мура. Для этого используем канонический метод структурного синтеза автомата, предложенный академиком В.М. Глушковым. Данный метод позволяет свести задачу синтеза схемы автомата к задаче синтеза комбинационной схемы. При этом предлагается представление схемы автомата в виде памяти и комбинационных схем в соответствии с рисунком 2.

управляющий автомат микрокоманда логика жесткий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Структура УА с жесткой логикой

Память автомата строится из I элементарных автоматов памяти - триггеров. Они служат для отображения состояния автомата. Каждое состояние am кодируется двоичным набором Q1, Q2,.., QI, компонентами которого являются состояния триггеров T1, T2,.., TI. Количество триггеров, необходимых для представления М состояний автомата определяется по формуле

.

Дешифратор состояний используется для преобразования кода элемента памяти в унитарный код состояний.

КС1 - комбинационная схема формирования сигналов возбуждения памяти. Она реализует функцию переходов автомата вида

КС2 - комбинационная схема формирования выходных сигналов. Она реализует функцию выходов автомата вида

.

В нашем случае: yn = 13

При включении устройства триггеры УА устанавливаются в произвольное состояние. Для приведения автомата в исходное состояние используется сигнал «Начальная установка».

Канонический метод структурного синтеза можно разбить на этапы.

1 этап. Память автомата будем строить на D-триггерах. Синтез комбинационной схемы, формирующей функции возбуждения памяти, выполним на основе мультиплексоров. Для реализации комбинационных схем используем элементы серии К555.

2 этап. Определим число элементов памяти при условии кодирования состояний автомата кодами минимальной длины.

Q1Q2Q3Q4 - код состояния автомата.

Производим кодирование состояний автомата. Результаты кодирования состояний поместим в карту Карно.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

00

01

11

10

00

10

2

4

9

01

14

11

3

6

11

13

7

10

8

1

12

4

Используя результаты кодирования состояний автомата, строим структурную таблицу переходов автомата Мура. Для этого дополняем таблицу переходов кодами состояний автомата и используя таблицу переходов D-триггера, определяем обязательные функции возбуждения памяти.

Таблица 4 - Структурная таблица переходов автомата Мили

Исходное состояние ai(t)

Частный входной сигнал Xij(t)

Состояние перехода

Сигналы возбуждения триггеров

aj(t+1)

Q1

Q2

Q3

Q4

D1

D2

D3

D4

a1

a2

0

0

0

1

D4

a1

1

0

0

1

D1

D4

a2

a3

0

1

1

1

D2

D3

D4

а9

0

0

1

0

D3

a9

0

0

1

0

D3

a2

0

0

0

1

D4

a14

0

1

0

0

D2

а3

1

a4

0

0

1

1

D3

D4

а4

a5

1

0

1

0

D1

D3

a4

a6

0

0

0

1

1

1

1

0

D2

D3

D3

D4

а5

1

a6

0

1

1

0

D2

D3

а6

a7

a11

1

0

1

1

1

0

0

0

D1

D2

D2

D3

D4

а7

1

a8

1

0

0

0

D1

а8

a2

a14

0

0

0

1

0

0

1

0

D2

D4

а9

a10

0

0

0

0

D2

а12

a9

1

0

0

0

1

1

1

0

D1

D3

D3

D4

а10

1

a11

0

1

0

1

D2

D4

а11

a2

a14

0

0

0

1

0

0

1

0

D2

D4

a12

1

a13

1

1

0

1

D1

D2

D4

a13

1

a8

1

0

0

0

D1

3 этап. По структурной таблице строится система канонических уравнений функций возбуждения памяти и проводится ее минимизация на уровне упрощения функций переходов автомата.

Система выходных функций была получена ранее на этапе абстрактного синтеза автомата Мура.

4 этап. Электрическая функциональная схема УА Мура строится в соответствии с рисунком 2 с использованием СКУ функции возбуждения памяти и СВФ.

Она представлена в приложении А.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

00

01

11

10

00

01

1

1

10

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

00

01

11

10

00

1

01

1

11

10

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

00

01

11

10

00

1

01

1

11

10

1

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

00

01

11

10

00

01

1

11

10

1

1

Делись добром ;)