Синтез цифрового конечного автомата Мили
Министерствонауки, высшейшколы и техническойполитики РоссийскойФедерации.
НовосибирскийГосударственный
ТехническийУниверситет.
Расчётно-графическаяработа посхемотехнике.
Синтезцифровогоконечногоавтомата Мили.
Вариант№3.
Факультет:АВТ.
Кафедра:АСУ.
Группа:А-513.
Студент:БорзовАндрей Николаевич.
Преподаватель:МашуковЮрий Матвеевич.
Дата:20мая 1997 года.
Новосибирск– 1997.
Синтезцифровогоконечногоавтомата Мили.
Построениеграфа конечногоавтомата.
Длязаданногографа составитьтаблицу переходови таблицу выходов.
Составляетсятаблица возбужденияпамяти автомата.
Синтезируетсякомбинационнаясхема автомата.
Составитьполную логическуюсхему автоматана указанномнаборе элементовили базисе.
Составитьэлектрическуюсхему на выбранномнаборе интегральныхмикросхем.
Вариант№3.
RS- триггер.
БазисLOGO(ЛОГО).
Вершинаграфа | a1 | a2 | a3 | a4 | ||||
Сигнал | Zi | Wj | Zi | Wj | Zi | Wj | Zi | Wj |
Дугаиз вершины | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 |
Соответствующиедугам индексысигналов | 0024 | 0034 | 2014 | 2013 | 0032 | 0042 | 0400 | 0100 |
1.Построениеграфа.
Z2W2
a1 a2Z4W4Z1W1
Z2W3 Z4W3
Z4W1
Z3W4
a3 a4
Z2W2
Таблицыпереходов.
a(t+1)=d[a(t);z(t)]
Сост.вх. | a1 | a2 | a3 | a4 |
Z1 | ѕ | a3 | ѕ | ѕ |
Z2 | a3 | a1 | a4 | ѕ |
Z3 | ѕ | ѕ | a3 | ѕ |
Z4 | a4 | a4 | ѕ | a2 |
W(t)=l[a(t);z(t)]
Сост.вх. | a1 | a2 | a3 | a4 |
Z1 | ѕ | W1 | ѕ | ѕ |
Z2 | W3 | W2 | W2 | ѕ |
Z3 | ѕ | ѕ | W4 | ѕ |
Z4 | W4 | W3 | ѕ | W1 |
2.Определениенедостающихвходных данных.
Дляэтого используем
K=4[ak]
P=4[Zi]
S=4[Wj]
Определяемчисло элементовпамяти:
rіlog2K=2
Числоразрядов входнойшины:
nіlog2P=2
Числоразрядов выходнойшины:
mіlog2S=2
3.Кодированиеавтомата.
Внутреннеесостояние | Входныешины | Выходныешины | |||
a1= | 00 | Z1= | 00 | W1= | 00 |
a2= | 01 | Z2= | 01 | W2= | 01 |
a3= | 10 | Z3= | 10 | W3= | 10 |
a4= | 11 | Z4= | 11 | W4= | 11 |
Q1Q2 | x1x2 | y1y2 | |||
4.Сучётом введённыхкодов ТП и таблицывыходов будутиметь следующийвид.
Td
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 10 | 11 |
00 | ѕ | 10 | ѕ | ѕ |
01 | 10 | 00 | 11 | ѕ |
10 | ѕ | ѕ | 10 | ѕ |
11 | 11 | 11 | ѕ | 01 |
Tl
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 10 | 11 |
00 | ѕ | 00 | ѕ | ѕ |
01 | 10 | 01 | 01 | ѕ |
10 | ѕ | ѕ | 11 | ѕ |
11 | 11 | 10 | ѕ | 00 |
5.По таблицамвыходов составляемуравнениялогическихфункций длявыходных сигналовy1иy2,учитывая, чтов каждой клеткелевый бит –y1,аправый бит –y2.
;(1) 
.(2)Минимизируемуравнения (1)и (2).
 x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
  00 | X | X | X | |
  01 | 1 | X | ||
 11 | 1 | 1 | X | |
10 | X | 1 |
 x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
 00 | X | X | X | |
 01 | 1 | 1 | ||
11 | 1 | X | X | |
10 | X | 1 |
; 
.6.ПреобразуемТП в таблицувозбужденияпамяти.
вх.сигн | Q1 | 0 | Q2 | 0 | Q1 | 0 | Q2 | 1 | Q1 | 1 | Q2 | 0 | Q1 | 1 | Q2 | 1 | |||
| x1,x2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | |||
 00 | 0 | 1 | 1 | 0 | |||||||||||||||
| 01 | 0 | 1 | – | 0 | – | 0 | 1 | 0 | 0 | – | 0 | 1 | |||||||
| 10 | 0 | – | – | 0 | |||||||||||||||
| 11 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | – | 1 | 0 | 0 | – |
7.Потаблице возбужденияпамяти составляемлогическиефункции сигналовна каждоминформационномвходе триггера.
8. Минимизируемлогическиефункции сигналовпо пункту 7.
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | ||||
 01 | X | |||
11 | 1 | |||
10 |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | 1 | |||
01 | X | 1 | ||
11 | ||||
10 | X |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
 00 | 1 | |||
| 01 | 1 | X | ||
11 | 1 | 1 | ||
10 | X |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | ||||
 01 | 1 | |||
11 | 1 | X | X | |
10 |
9. По системеуравненийминимизированныхфункций входных,выходных сигналови сигналоввозбужденияэлементовпамяти составляемлогическуюсхему цифровогоавтомата.
10.Электрическаясхема цифровогоавтомата.
Логическиеэлементы.
К176ЛЕ5К176ЛА8К176ЛА7К176ЛА9
DD1– К176ЛЕ5DD2– К176ЛА8
DD3– К176ЛА7
DD4– К176ЛА9
DD5– К176ТВ1
Реализуемэлектрическуюсхему на базетиповой интегральнойсерии микросхемК176.
8
Министерствонауки, высшейшколы и техническойполитики РоссийскойФедерации.
НовосибирскийГосударственный
ТехническийУниверситет.
Расчётно-графическаяработа посхемотехнике.
Синтезцифровогоконечногоавтомата Мили.
Вариант№2.
Факультет:АВТ.
Кафедра:АСУ.
Группа:А-513.
Студент:БойкоКонстантинАнатольевич.
Преподаватель:МашуковЮрий Матвеевич.
Дата:24апреля 1997 года.
Новосибирск– 1997.
Синтезцифровогоконечногоавтомата Мили.
Построениеграфа конечногоавтомата.
Длязаданногографа составитьтаблицу переходови таблицу выходов.
Составляетсятаблица возбужденияпамяти автомата.
Синтезируетсякомбинационнаясхема автомата.
Составитьполную логическуюсхему автоматана указанномнаборе элементовили базисе.
Составитьэлектрическуюсхему на выбранномнаборе интегральныхмикросхем.
Вариант№2.
RS- триггер.
БазисИ–НЕ.
Вершинаграфа | a1 | a2 | a3 | a4 | ||||
Сигнал | Zi | Wj | Zi | Wj | Zi | Wj | Zi | Wj |
Дугаиз вершины | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 | 1234 |
Соответствующиедугам индексысигналов | 1020 | 4010 | 0403 | 0404 | 4320 | 4240 | 2043 | 3032 |
1.Построениеграфа.
Z1W4
Z3W4
a1 a2
Z2W1
Z4W3 Z4W4
Z2W4
a4 a3 Z4W4
Z2W3 Z3W2
Z3W2
Таблицыпереходов.
a(t+1)=d[a(t);z(t)]
Сост.вх. | a1 | a2 | a3 | a4 |
Z1 | a1 | — | — | — |
Z2 | a3 | — | a1 | a4 |
Z3 | — | a1 | a4 | a3 |
Z4 | — | a3 | a3 | a2 |
W(t)=l[a(t);z(t)]
Сост.вх. | a1 | a2 | a3 | a4 |
Z1 | W4 | — | — | — |
Z2 | W1 | — | W4 | W3 |
Z3 | — | W4 | W2 | W2 |
Z4 | — | W4 | W4 | W3 |
2. Определениенедостающихвходных данных.
Дляэтого используем
K=4[ak]
P=4[Zi]
S=4[Wj]
Определяемчисло элементовпамяти:
rіlog2K=2
Числоразрядов входнойшины:
nіlog2P=2
Числоразрядов выходнойшины:
mіlog2S=2
3. Кодированиеавтомата.
Внутреннеесостояние | Входныешины | Выходныешины | |||
a1= | 00 | Z1= | 00 | W1= | 00 |
a2= | 01 | Z2= | 01 | W2= | 01 |
a3= | 10 | Z3= | 10 | W3= | 10 |
a4= | 11 | Z4= | 11 | W4= | 11 |
Q1Q2 | x1x2 | y1y2 | |||
4. Сучётом введённыхкодов ТП и таблицывыходов будутиметь следующийвид.
Td
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 10 | 11 |
00 | 00 | — | — | — |
01 | 10 | — | 00 | 11 |
10 | — | 00 | 11 | 10 |
11 | — | 10 | 10 | 01 |
Tl
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 10 | 11 |
00 | 11 | — | — | — |
01 | 00 | — | 11 | 10 |
10 | — | 11 | 01 | 01 |
11 | — | 11 | 11 | 10 |
5. По таблицамвыходов составляемуравнениялогическихфункций длявыходных сигналовy1и y2,учитывая, чтов каждой клеткелевый бит –y1,а правыйбит – y2.
;(1) 
.(2)Минимизируемуравнения (1)и (2).
  x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | X | X | X |
 01 | X | 1 | 1 | |
  11 | X | 1 | 1 | 1 |
10 | X | 1 |
   x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | X | X | X |
01 | X | 1 | ||
  11 | X | 1 | 1 | |
10 | X | 1 | 1 | 1 |
; 
.6.ПреобразуемТП в таблицувозбужденияпамяти .вх.сигн | Q1 | 0 | Q2 | 0 | Q1 | 0 | Q2 | 1 | Q1 | 1 | Q2 | 0 | Q1 | 1 | Q2 | 1 | |||
| x1,x2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | R1 | S1 | R2 | S2 | |||
| 00 | — | 0 | — | 0 | |||||||||||||||
01 | 0 | 1 | — | 0 | 1 | 0 | — | 0 | 0 | — | 0 | — | |||||||
| 10 | — | 0 | 1 | 0 | 0 | — | 0 | 1 | 0 | — | 1 | 0 | |||||||
11 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | — | — | 0 | 1 | 0 | 0 | — |
7. Потаблице возбужденияпамяти составляемлогическиефункции сигналовна каждоминформационномвходе триггера.
Минимизируемлогическиефункции сигналовпо пункту 7.
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | X | |||
| 01 | 1 | |||
11 | 1 | |||
10 | X |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | X | |||
| 01 | X | X | ||
| 11 | 1 | X | ||
10 | 1 | 1 |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 00 | ||||
01 | 1 | X | ||
| 11 | 1 | X | ||
10 | X | X |
x1x2Q1Q2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | ||||
01 | X | |||
| 11 | X | |||
10 | 1 |
9. По системеуравненийминимизированныхфункций входных,выходных сигналови сигналоввозбужденияэлементовпамяти составляемлогическуюсхему цифровогоавтомата.
10.Электрическаясхема цифровогоавтомата.
Логическиеэлементы.
К176ЛЕ5К176ЛА8К176ЛА7К176ЛА9
DD1– К176ЛЕ5DD2– К176ЛА8
DD3– К176ЛА7
DD4– К176ЛА9
DD5– К176ТВ1
Реализуемэлектрическуюсхему на базетиповой интегральнойсерии микросхемК176.
8