Разработка функциональной схемы конечного автомата

Алгоритм работы автомата Мили в табличном виде. Графический способ задания автомата. Синтез автомата Мили на Т-триггерах. Кодирование состояний автомата. Таблицы кодирования входных и выходных сигналов. Таблица переходов и выходов абстрактного автомата.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.04.2010
Размер файла 24,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2

Елабужский Филиал Казанского Государственного Технического Университета им. А.Н. Туполева

Курсовая работа

по дисциплине:

"Схемотехника"

на тему:

"Разработка функциональной схемы конечного автомата"

Выполнила: студентка 3 курса

группы 22304 Шакирова Г.Р.

Проверила: Калганова Е.С.

Елабуга 2009

Содержание

  • Абстрактный синтез
    • Автомат Мили
    • Структурный синтез
    • Кодирование состояний автомата
    • Таблица кодирования входных сигналов
    • Таблица кодирования выходных сигналов
    • Таблица переходов и выходов абстрактного автомата

Абстрактный синтез

Товары стоимостью 3 и 7 рублей, принимаемые монеты достоинством 1 и 2 рубля.

1-й товар:

1+1+1

1+1+2 (сдача 1 руб.)

1+2

2+1

2+2 (сдача 1 руб.)

2-й товар:

1+1+1+1+1+1+1

2+1+1+1+1+1

1+2+1+1+1+1

1+1+2+1+1+1

1+1+1+2+1+1

1+1+1+1+2+1

1+1+1+1+1+2

2+2+1+1+1

2+1+2+1+1

2+1+1+2+1

2+1+1+1+2

1+2+2+1+1

1+1+2+2+1

1+1+1+2+2

1+2+1+2+1

2+2+2+1

1+2+2+2

2+1+2+2

2+2+1+2

2+2+2+2 (сдача 1 руб.)

1+1+1+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)

1+1+1+2+1+2 (сдача 1 руб.)

1+1+2+1+1+2 (сдача 1 руб.)

1+2+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)

2+1+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)

1+1+1+1+2+2 (сдача 1 руб.)

X= (x1, x2, x3, x4) - множество входных сигналов

x1 - выбор 1-го товара

x2 - выбор 2-го товара

x3 - бросок 1 рубля в монетоприемник

x4 - бросок 2 рублей в монетоприемник

Y= (y0, y1, y2, y3; y4, y5) - множество выходных сигналов

y0 - ожидание выбора товара, щель монетоприемника закрыта

y1 - идет прием денег

y2 - выдача 2-го товара без сдачи

y3 - выдача 2-го товара со сдачей 1 руб.

y4 - выдача 1-го товара

y5 - выдача 1-го товара со сдачей 1 руб.

A= (a0, a1, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11, a12, a13, a14) - множество состояний

a0 - начальное состояние

a1 - выбран 1-ый товар, в автомате 0 руб.

a2 - выбран 1-ый товар, в автомате 1 руб.

a3 - выбран 1-ый товар, в автомате 2 руб.

a4 - выбран 1-ый товар, в автомате 3 руб. - выдача 1-го товара

a5 - выбран 1-ый товар, в автомате 4 руб. - выдача 1-го товара со сдачей 1 руб.

a6 - выбран 2-ой товар, в автомате 0 руб.

a7 - выбран 2-ой товар, в автомате 1 руб.

a8 - выбран 2-ой товар, в автомате 2 руб.

a9 - выбран 2-ой товар, в автомате 3 руб.

a10 - выбран 2-ой товар, в автомате 4 руб.

a11 - выбран 2-ой товар, в автомате 5 руб.

a12 - выбран 2-ой товар, в автомате 6 руб.

a13 - выбран 2-ой товар, в автомате 7 руб. - выдача 2-го товара

a14 - выбран 2-ой товар, в автомате 8 руб. - выдача 2-го товара со сдачей 1 руб.

Автомат Мили

Запишем алгоритм работы автомата Мили в табличном виде.

ai - состояния абстрактного автомата, xj - входные сигналы абстрактного автомата

Таблица № 1

ai

xj

a0

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a9

a10

a11

a12

a13

a14

x1

a1

y1

a1

y1

a2

y1

a3

y1

a0

y0

a0

y0

a6

y1

a7

y1

a8

y1

a9

y1

a10

y1

a11

y1

a12

y1

a0

y0

a0

y0

x2

a2

y1

a1

y1

a2

y1

a3

y1

a0

y0

a0

y0

a6

y1

a7

y1

a8

y1

a9

y1

a10

y1

a11

y1

a12

y1

a0

y0

a0

y0

x3

a0

y0

a2

y1

a3

y1

a4

y4

a0

y0

a0

y0

a7

y1

a8

y1

a9

y1

a10

y1

a11

y1

a12

y1

a13

y2

a0

y0

a0

y0

x4

a0

y0

a3

y1

a4

y4

a5

y5

a0

y0

a0

y0

a8

y1

a9

y1

a10

y1

a11

y1

a12

y1

a13

y1

a14

y3

a0

y0

a0

y0

Запишем алгоритм работы автомата Мили, используя графический способ задания автомата.

Рисунок № 1

Структурный синтез

R =] log215 [=4 - количество элементов памяти

L=] log24 [=2 - количество входных каналов

N=] log26 [=3 - количество выходных каналов

Синтез автомата Мили будем проводить на Т-триггерах.

Т-триггер (триггер со счетным входом) имеет один вход. Он "переворачивается", изменяя свое состояние, каждый раз, когда на его вход поступает сигнал, соответствующий логической единице.

При поступлении фронта импульса значение входного напряжения изменяет значение с уровня, равного логическому нулю, на значение, равное логической единице. При поступлении среза импульса значение входного напряжения изменяет значение с уровня, равного логической единице, на значение, равное уровню логического нуля.

Кодирование состояний автомата

Qk - состояния элементарного автомата, ai - состояния абстрактного автомата

Таблица № 2

Qk

ai

Q1

Q2

Q3

Q4

a0

0

0

0

0

a1

0

0

0

1

a2

0

0

1

0

a3

0

0

1

1

a4

0

1

0

0

a5

0

1

0

1

а6

0

1

1

0

а7

0

1

1

1

а8

1

0

0

0

а9

1

0

0

1

а10

1

0

1

0

а11

1

0

1

1

а12

1

1

0

0

а13

1

1

0

1

а14

1

1

1

0

Таблица кодирования входных сигналов

бm - входные сигналы структурного автомата, xj - входные сигналы абстрактного автомата

Таблица № 3

бm

xj

б1

б2

x1

0

0

x2

0

1

x3

1

0

x4

1

1

Таблица кодирования выходных сигналов

zp - выходные сигналы структурного автомата, ys - входные сигналы абстрактного автомата

Таблица № 4

zp

ys

z1

z2

z3

y0

0

0

0

y1

0

0

1

y2

0

1

0

y3

0

1

1

y4

1

0

0

y5

1

0

1

Таблица переходов и выходов абстрактного автомата

ai - состояния абстрактного автомата, xj - входные сигналы абстрактного автомата

Таблица № 5

ai

xj

a0

0000

a1

0001

a2

0010

a3

0011

a4

0100

a5

0101

a6

0110

a7

0111

00

0001

001

0001

001

0010

001

0011

001

0000

000

0000

000

0110

001

0111

001

01

0010

001

0001

001

0010

001

0011

001

0000

000

0000

000

0110

001

0111

001

10

0000

000

0010

001

0011

001

0100

100

0000

000

0000

000

0111

001

1000

001

11

0000

000

0011

001

0100

100

0101

101

0000

000

0000

000

1000

001

1001

001

Таблица № 5 (продолжение)

ai

бm

a8

1000

a9

1001

a10

1010

a11

1011

a12

1100

a13

1101

a14

1110

00

1000

001

1001

001

1010

001

1011

001

1100

001

0000

000

0000

000

01

1000

001

1001

001

110

001

1011

001

1100

001

0000

000

0000

000

10

1001

001

1010

001

1011

001

1100

010

1101

010

0000

000

0000

000

11

1010

001

1011

001

1100

001

1101

001

1110

011

0000

000

0000

000

Таблица № 6

б1

б2

Q1

Q2

Q3

Q4

Q1 (t+1)

Q2 (t+1)

Q3 (t+1)

Q4 (t+1)

z1

z2

z3

T1

T2

T3

T4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Т1 Таблица № 7

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

-

1

0

0

0

0

01

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

-

1

0

0

0

0

11

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

-

1

0

0

0

0

10

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

-

1

0

0

0

0

Т2 Таблица № 8

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

-

1

0

0

0

0

01

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

-

1

0

0

0

0

11

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

-

1

1

1

0

0

10

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

-

1

0

1

0

0

Т3 Таблица № 9

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

1

0

0

0

0

01

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

1

0

0

0

0

11

0

1

1

1

1

1

0

0

1

0

-

1

1

1

1

1

10

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

-

1

0

1

1

0

Т4 Таблица № 10

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

-

0

0

0

0

0

01

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

-

0

0

0

0

0

11

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

-

0

0

0

0

0

10

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

-

0

1

1

1

1

Z1 Таблица № 11

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

01

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

11

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

10

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

Z2 Таблица № 12

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

01

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-

0

0

0

0

0

11

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

-

0

0

0

0

0

10

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

-

0

0

0

0

0

Z3 Таблица № 13

Qk

бm

0000

0001

0011

0010

0110

0111

0101

0100

1100

1101

1111

1110

1010

1011

1001

1000

00

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

-

0

1

1

1

1

01

1

1

1

1

1

1

0

0

1

0

-

0

1

1

1

0

11

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

-

0

1

1

1

1

10

0

1

0

1

1

1

0

0

0

0

-

0

1

1

1

1

Записываем выражения для функции возбуждения и выходов.

T1=б1 б2Q1Q2Q3+ б1Q1Q2Q3Q4+Q1Q2Q4+Q1Q2Q3=

=Q2 (б1Q1 (Q3 (б2+Q4)) +Q1 (Q4+Q3))

T2= б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2 Q1Q3+ +б1Q1Q2Q4+Q1Q2Q3+Q1Q2Q4+Q1Q2Q3+ б1 б2Q1Q3+

+б1 Q1Q2Q3Q4=

=б1 Q3 (б2+Q2Q4) +Q2

T3= б1 б2Q1Q2Q3Q4+ б1Q1Q2Q4+ б1 б2Q1+ +б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1Q2Q3Q4+Q1Q2Q3+ б1 б2Q1Q2+ +б1Q1Q2Q4=

=б1Q1 (б2+Q2Q3Q4) + б2Q3Q4+Q1 (б1Q2 (б2+Q4) +Q2Q3)

T4= б1 б2Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1+ б1 б2Q1+Q1Q2Q3Q4+ +б1 б2Q1Q2Q3+Q1Q2Q4+ б1 б2Q1Q2=

= б1 б2Q1 (Q2Q3+Q2) + б2Q1 ( б1Q2Q3Q4+ +б1) +Q2Q4 (Q1Q3+Q1)

z1= б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1Q2Q3=

= б1Q1Q2 (Q3 (Q4+ б2))

z2= б1Q1Q2Q2Q4

z3= б1Q1Q2+ б2Q1Q2Q4+ б1 б2Q1Q3Q4+Q1Q2Q3+

+ б1Q1Q2Q3Q4+ б2Q1Q2Q3Q4=

=Q1Q2Q3Q4 ( б1+б2) + Q1 (Q2 ( б1+ б2Q4)) +Q3 (б1 б2Q4+Q2)


Подобные документы

  • Формирование алфавитного оператора. Приведение оператора к автоматному виду. Построение графа переходов абстрактного автомата. Кодирование состояний, входных и выходных сигналов. Формирование функций возбуждения и выходных сигналов структурного автомата.

    курсовая работа [66,3 K], добавлен 10.11.2010

  • Построение графа синтезируемого автомата. Определение количества элементов памяти. Составление таблицы переходов, выходов и возбуждения конечного автомата. Переход от исходного автомата Мили к эквивалентному автомату Мура. Алгоритмы вычисления функций.

    курсовая работа [714,7 K], добавлен 21.05.2013

  • Проектирование конечного автомата, заданного оператором соответствия, с использованием канонического метода структурного синтеза автоматов. Тактирование от генератора синхронизирующих импульсов для устранения гонок в функциональной схеме автомата Мили.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.10.2012

  • Синтез цифровых схем, выбор элементной базы и анализ принципов построения управляющих автоматов с жесткой логикой. Граф-схемы алгоритмов умножения и деления чисел. Создание управляющего автомата типа Мили; выбор триггера, кодирование сигналов автомата.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.09.2012

  • Обобщенная схема конечного цифрового автомата. Структурная и каскадная схема мультиплексора. Кодирование входных и выходных сигналов и состояний автомата. Схема разработанного цифрового устройства. Синтез дешифратора автомата. Выбор серии микросхем.

    контрольная работа [279,1 K], добавлен 07.01.2015

  • Проектирование цифровых автоматов Мили и Мура с памятью в булевом базисе по заданной ГСА. Составление частично структурированной таблицы переходов-выходов. Построение функций выходов, логической схемы автомата. Особенности его экспериментальной проверки.

    курсовая работа [628,7 K], добавлен 14.07.2012

  • Исследование структурной схемы цифрового автомата и операционного устройства. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрооперациях. Кодирование его состояний. Характеристика функций возбуждения триггеров и формирования управляющих сигналов.

    курсовая работа [3,6 M], добавлен 06.12.2013

  • Процесс разработки функциональной схемы автомата Мура для операции деления без восстановления остатка. Кодировка состояний переходов, системы логических функций, сигналов возбуждения, их минимизация. Построение функциональной схемы управляющего автомата.

    курсовая работа [868,4 K], добавлен 07.04.2012

  • Установление соответствия абстрактных и структурных сигналов. Система канонических уравнений для выходных сигналов. Закодированная таблица переходов и возбуждения. Функция входов Т-триггера. Построение функциональной схемы синтезированного автомата.

    курсовая работа [360,1 K], добавлен 07.05.2013

  • Выполнение синтеза цифрового автомата Мура, осуществляющего отображение информации, приведение алфавитного отображения к автоматному. Построение формализованного описания автомата, минимизация числа внутренних состояний. Функциональная схема автомата.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 04.02.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.