close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovaya robota logika Singaevskaya

код для вставкиСкачать
 МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДВНЗ "Криворізький національний університет" Кафедра комп'ютерних систем та мереж
КУРСОВА РОБОТА
з курсу "Комп'ютерна логіка"
на тему: "Проектування цифрового автомату з пам'яттю"
Виконала: ст. гр. КСМ-12-1
Сінгаєвська К.О.
Прийняв: ст. викладач каф. КСМ
Музика І.О.
Кривий Ріг 2013
ЗМІСТ
ВСТУП3
1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ4
2. МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ5
2.1. Кодування5
2.2 Вибір елементів пам'яті автомата8
2.3 Граф функціонування цифрового автомату12
3. МОДЕЛЮВАННЯ14
ВСТУП
Цифровий автомат - це пристрій, призначений для обробки і перетворення цифрової інформації з метою управління. Будь-який цифровий автомат може бути побудований і функціонувати, якщо є алгоритм.
Операційний автомат служить для виконання власне набору необхідних операцій алгоритму . Керуючий автомат задає послідовність дій по алгоритму залежно від умов ( які також формуються ОА як логічні сигнали ), тобто координує дії вузлів ОА. Він виробляє в деякій часовій послідовності керуючі сигнали , під дією яких у вузлах ОА виконуються необхідні дії , наприклад , установка регістра в якийсь стан , інвертування вмісту розрядів регістра , пересилання вмісту одного вузла в інший , зсув вмісту сайту вліво , вправо , рахунок , при якому число в лічильнику ( регістрі) зростає або спадає на одиницю , додавання і т. д.
Робота автомата розбивається на такти ( дискретні інтервали часу ) . Кожне таке елементарне дію, що виконується в одному з вузлів ОА протягом одного тактового періоду , називається Мікрооперацій .
Сукупність мікрооперацій , які можуть виконуватися в ОА паралельно в одному такті , називається мікрокомандою . Послідовність мікрокоманд , що реалізують алгоритм , називається мікропрограмою .
Таким чином , якщо в ОА передбачається можливість виконання n різних мікрооперацій , то з УА виходять n керуючих ланцюгів , кожна з яких відповідає певній микрооперации . І якщо необхідно в ОА виконати деяку мікрооперацію , досить з УА за певною керуючої ланцюга , що відповідає цій мікрооперації , подати сигнал (наприклад , напруга рівня лог.1 ) . В силу того , що УА визначає мікропрограму , тобто які і в якій часовій послідовності повинні виконуватися мікрооперації , він одержав назву мікропрограмного автомата . 1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ
Абстрактний автомат МІЛІ заданий таблицями переходів та виходів .
Таблиця 1.1 - Таблиця переходів
СтанВхідні даніавтоматаХ1Х2Х3Х4S1-S2S4S3S2S1S2-S4S3S2-S5S2S4S2S1S4S3S5S1S5S3-
Таблиця 1.2 - Таблиця виходів
СтанВхідні даніавтоматаХ1Х2Х3Х4S1-Y3Y3Y4S2Y5Y4-Y6S3Y6-Y5Y5S4Y2Y5Y5Y4S5Y2Y2Y3-
2. МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ
Таблиця переходів
Розглянемо кодування виходів ,входів ,станів.
Кодування вхідних сигналів. Таблиця 2.1- Таблиця вхідних сигналів
АбстрактнеВхіднийзначеннябітХ100Х201Х310Х411
Кодування станів.
Таблиця 2.2 - Таблиця станів
Стан〖Q_1 Q〗_2 Q_3 S1000S2001S3010S4011S5100
Кодування вихідних сигналів. Таблиця 2.3 - Таблиця вихідних сигналів
Станy_1 y_2 y_3Y1000Y2001Y3010Y4011Y5100Y6101
Таблиця переходів і виходів після кодування має вигляд:
Таблиця 2.4 - Таблиця переходів після кодування
СтанВхідні сигналиавтомата〖Q_1 Q〗_2 Q_3x_1 x_200000101001110000-00000100100001001001-00010010011-10001101011010011001010- S
Таблиця 2.5 - Таблиця виходів після кодування
СтанВихідні сигналиавтомата〖Q_1 Q〗_2 Q_3x_1 x_200000101001110000-10010100100101010011-10000110010-10010001011011101100011-Y
2.2 Вибір елементів пам'яті автомата
В якості елемента пам'яті використовуємо RS-тригер. RS-тригер має два інформаційні входи R та S.
?
Таблиця 2.7- Таблиця збудження елементів пам'яті RS-тригера
карти Карно для R1,S1,R2,S2,R3,S3: Таблиця 2.8 - Карта Карно для R1
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1〖Q_1 Q〗_2Q_3=0x_1 x_200011110x_1 x_20001111000~~~~00~~~101~~~~01~~~011~~~~11~~~~10~~~~10~0~1
Таблиця 2.9 - Карта Карно для S1
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1〖Q_1 Q〗_2Q_3=0x_1 x_200011110x_1 x_2000111100000~~00~0~00100~~ 010~~~1100~~1100~~10~0~~1001~0
Таблиця 2.11 - Карта Карно для R2
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1〖Q_1 Q〗_2Q_3=0 x_1 x_200011110x_1 x_20001111000~1~~00~1~~ 01~1~~01~~~~ 1100~~1101~~ 10~0~~1001~0
Таблиця 2.12 - Карта Карно для S2
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1〖Q_1 Q〗_2Q_3=0x_1 x_200011110x_1 x_2000111100000~~00~0~00100~~010~~0111~~~1110~~10~~~~1010~1
Таблиця 2.13 - Карта Карно для R3
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1〖Q_1 Q〗_2Q_3=0x_1 x_200011110x_1 x_2000111100010~~00~0~~0101~~010~~~1101~~11~0~~10~0~~100~~~ Таблиця 2.14 - Карта Карно для S3
〖Q_1 Q〗_2Q_3=1 〖Q_1 Q〗_2Q_3=0x_1 x_200011110x_1 x_200011110000~~~00~1~001~0~~ 011~~011~0~~1101~~10~~~~1010~0 R1=(x_2 ) ̅ (Q_2 ) ̅ ; S1=x_1 (x_2 ) ̅(Q_1 ) ̅Q_2 (Q_3 ) ̅ ;
R2=(x_1 ) ̅+Q_2 (Q_3 ) ̅ ; S2=x_1 (Q_2 ) ̅ ;
R3=(x_1 ) ̅ (x_2 ) ̅ (Q_2 ) ̅+x_2 Q_2 Q_3; S3= (x_1 ) ̅(Q_1 ) ̅ (Q_3 ) ̅+(x_2 ) ̅(Q_1 ) ̅ (Q_2 ) ̅ (Q_3 ) ̅+x_2 Q_2 (Q_3 ) ̅ ;
таблицю виходів Таблиця 2.13 -Таблиця виходів елементів пам'яті RS - тригера
СтанВихідні сигналиавтомата〖Q_1 Q〗_2 Q_3x_1 x_200000101001110000-10010100100101010011-10000110010-10010001011011101100011-
карти Карно для елементів для функцій y1, y2 та y3:
Таблиця 2.14 - Карта Карно для y1
〖Q_1 Q〗_2Q_3=0〖Q_1 Q〗_2Q_3=1x_1 x_200011110x_1 x_20001111000~1~00010~~010~~00101~~1101~~1110~~1001~010~1~~
Таблиця 2.15 - Карта Карно для y2
〖Q_1 Q〗_2Q_3=0〖Q_1 Q〗_2Q_3=1x_1 x_200011110x_1 x_20001111000~0~00000~~011~~00110~~1110~~1101~~1010~110~0~~
Таблиця 2.16 - Карта Карно для y3
〖Q_1 Q〗_2Q_3=0〖Q_1 Q〗_2Q_3=1x_1 x_200011110x_1 x_20001111000~1~10001~~010~~10110~~1110~~1111~~1000~010~0~~ y_1=(x_2 ) ̅(〖 Q〗_2 ) ̅Q_3+(x_1 ) ̅x_2 Q_2+x_1 (x_2 ) ̅Q_3+x_1 (Q_2 ) ̅Q_3+Q_2 (Q_3 ) ̅
y_2=(x_1 ) ̅x_2 (Q_1 ) ̅ (Q_2 ) ̅+x_1 Q_1+(Q_1 ) ̅ (Q_2 ) ̅ (Q_3 ) ̅+x_1 x_2 Q_2 Q_3
y_3=(x_1 ) ̅(x_2 ) ̅Q_1+x_2 (Q_2 ) ̅ Q_3+(x_1 ) ̅Q_1+x_1 x_2 (Q_2 ) ̅+x_1 x_2 Q_3
2.3 Побудова на основі отриманих виразів схему автомата на логічних елементах.
Рисунок 2.18 - Схема для функції Y1
Рисунок 2.19 - Cхема для функції Y2
Рисунок 2.20 - Cхема для функції Y3
Рисунок 2.21 - Cхема для функції R1S1
Рисунок 2.22 - Cхема для функції R2S2
Рисунок 2.23 - Cхема для функції R3S3
2.3 Граф функціонування цифрового автомату
Одним з графічних представлень методу розв'язання поставленої задачі є орієнтований граф, так званий граф схеми алгоритму (ГСА).
Рис. 2.17 - Граф переходів автомату Мілі
3. МОДЕЛЮВАННЯ
Побудуємо загальну структурну схему автомата МІЛІ з елементами пам'яті: Рис. 3.1 - Загальна структурна схема автомату МІЛІ
Умовні позначення:
х - вхідний сигнал.
Q - стан тригера.
RS - RS-тригер.
y - вихідні сигнали. 4. РЕАЛІЗАЦІЯ РОБОТИ АВТОМАТА НА ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМАХ
Таблиця 3.1 - Таблиця елементів функціональної схеми
Назва логічн. ЕлементаNOT,AND2,OR2NAND2Функції збудженняКіл-ть елементів16,18,453Функції виходівКіл-ть елементів13,30,1176
7404
7408
7432
7400
74L71
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
27
Размер файла
427 Кб
Теги
kursovaya, logika, robota, singaevskaya
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа