Курсовая работа: Синтез керуючих автоматів

Рис. 1.7 – Структурна граф-схема операційного автомата

2. СИНТЕЗ КЕРУЮЧИХ АВТОМАТІВ З ЖОРСТКОЮ ЛОГІКОЮ

На практиці використовуються дві моделі МПА - автомат Милі й автомат Мура, розходження між якими полягає у функції виходу. В автоматі Милі вихідний сигнал залежить від поточного стану і вхідного сигналу, а в автоматі Мура‑  тільки від стану. Незалежно від типу МПА для їхнього синтезу використовується однакова методика, що включає наступні етапи:

1. Оцінка станів автомата на ГСА.

2. Побудова таблиці переходів.

3. Кодування станів УА.

4. Побудова прямої структурної таблиці.

5. Формування системи булевських функцій (СБФ) для вихідних сигналів і функцій збудження елементів пам'яті

6. Синтез схеми в заданому елементному базисі.

 

2.1  Методика синтезу автомата Мура

 

На першому етапі початкова і кінцева вершини відзначаються окремим станом.

Побудова таблиці переходів зводиться, до формувань по відзначеної ГСА таблиці, що містить стовпці: am - вихідний стан; as - стан переходу; X(am, as) - кон’юнкція вхідних перемінних, визначальний перехід (am, as) і відповідна функції переходу  іj, де Yі відзначений станом am, Y – стан  As, Y(am) - вихідні сигнали; h=1, H - номер переходу.

При кодуванні станів необхідно прагнути до такого кодування, що зменшує кількість функцій збудження, що приймають одиничне значення, і, отже, складність схеми УА.

Для цих цілей рекомендується використовувати алгоритми кодування.

Структурна схема автомата Мура (див. рис. 2.1):

1.  Пам'ять – зберігає код стану (Q);

2. Дешифратор (ДС) – виконує перетворення коду в унітарний код, вказує на поточний стан.

На базі вектора станів А схема вихідних сигналів (СФВС) формує вихідні сигнали керуючого автомата y.

Автомат Мура має свою відмінність - вихідний сигнал y залежить не від вхідного Х, а від стану.

Автомат Мура, як і кожний інший автомат складається з двох частин: комбінаційна схема та пам'ять (тригер).

Для синтезу автомата Мура потрібно позначити кожну операторну вершину через a[i], починаючи з “початок” -  і закінчуючи “кінець” - , так як це зроблено на рисунку 2.2.

Записуємо до таблиці 2.2 отримані результати: поточний стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі вираховування), наступний стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі вираховування), вхідний сигнал Х, вихідний сигнал Y та функції збудження пам'яті у заданому тригері (згідно варіанта - у тригері RS).

Рис. 2.2 – Граф-схема автомата Мура

Табл. 2.1  – Структура переходів для автомата Мура

№ п/п	Поточний стан		Наступний стан		Вхідний сигнал Х	Вихідний сигнал y	S входи тригерів	R входи тригерів
	Am	код	As	код
1	a0	000000	a1	000001	1	-	S6
2	a1	000001	a2	000010	1	у1 у2 y4 y7	S5	R6
3	a2	000010	a3	000011	1	y3 у8	S6
4	a3	000011	a4 a7 a10	000100 000111 001010	X3 nX3 X4 nX3 nX4	у14 у17 у21 y40	S4 S4 S3	R5 R6 R6
5	a4	000100	a5	000101	1	y12 у18 у20 y41	S6
6	a5	000101	a6	000110	1	y11 y28 y36	S5	R6
7	a6	000110	a14	001110	1	y10 y27 y29 y41	S3
8	a7	000111	a8	001000	1	y13 y16 y35	S3	R4 R5 R6
9	a8	001000	a9	001001	1	y15 y19 y34	S6
10	a9	001001	a14	001110	1	y10 y30 y32 y41	S4 S5	R6
11	a10	001010	a11	001011	1	y11 y16 y35	S6
12	a11	001011	a12	001100	1	y10 y17 y27 y41	S4	R5 R6
13	a12	001100	a13	001101	1	y11 y25 y37	S6
14	a13	001101	a14	001110	1	y10 y20 y27 y41	S5	R6
15	a14	001110	a15 a17 a20	001111 010001 010100	X3 nX3 X4 nX3 nX4	y14 y17 y21 y41	S6 S2 S6 S2	R3 R4 R5 R3 R5
16	a15	001111	a16	010000	1	y15 y19 y37	S2	R3 R4 R5 R6
17	a16	010000	a25	011001	1	y12 y18 y32 y41	S3 S6
18	a17	010001	a18	010010	1	y12 y15 y17 y21 y22 y34 y40	S5	R6
19	a18	010010	a19	010011	1	y12 y30 y32 y41	S6
20	a19	010011	a25	011001	1	y12 y23 y30 y41	S3	R5
21	a20	010100	a21	010101	1	y15 y19 y34	S6
22	a21	010101	a22	010110	1	y14 y18 y32 y41	S5	R6
23	a22	010110	a23	010111	1	y13 y31 y36	S6
24	a23	010111	a24	011000	1	y12 y30 y32 y41	S3	R4 R5 R6
25	a24	011000	a25	011001	1	y13 y28 y39	S6
26	a25	011001	a26 a28 a30	011010 011100 011110	X3 nX3 X4 nX3 nX4	y14 y20 y24 y40	S5 S4 S4 S5	R6 R6 R6
27	a26	011010	a27	011011	1	y15 y31 y34	S6
28	a27	011011	a32 a34 a35	100000 100010 100011	X2 nX2 X1 nX2 nX1	y14 y24 y32 y40	S1 S1 S1	R2 R3 R5 R6 R2 R3 R6 R2 R3
29	a28	011100	a29	011101	1	y9 y14 y18 y19 y20 y35 y41	S6
30	a29	011101	a32 a34 a35	100000 100010 100011	X2 nX2 X1 nX2 nX1	y14 y23 y33 y41	S1 S1 S5 S1 S5	R2 R3 R4 R6 R2 R3 R4 R6 R2 R3 R4
31	a30	011110	a31	011111	1	y14 y17 y24 y41	S6
32	a31	011111	a32 a34 a35		X2 nX2 X1 nX2 nX1	y15 y31 y38	S1 S1 S1	R2 R3 R4 R5 R6 R2 R3 R4 R6 R2 R3 R4
33	a32	100000	a33	100001	1	y11 y25 y34	S6
34	a33	100001	a0	000000	1	y10 y26 y30 y40		R1 R6
35	a34	100010	a0	000000	1	y10 y26 y30 y41		R1 R5
36	a35	100011	a36	100100	1	y11 y31 y35	S4	R5 R6
37	a36	100100	a0	000000	1	y10 y26 y30 y40		R1 R4

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8