Минимизация конечных автоматов
Нахождение списка максимальных классов совместимости, минимального замкнутого покрытия. Составление списка простых классов совместимости, таблицы переходов и выходов минимального автомата. Обзор получения логических функций выходов конечного автомата.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.06.2012 |
Размер файла | 1,2 M |
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.
Размещено на http://allbest.ru/
Размещено на http://allbest.ru/
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования
Московский Государственный Технологический Университет «СТАНКИН»
Кафедра «Компьютерные системы управления»
Учебный курс «Теория дискретных систем управления»
Контрольная работа
по теме: «Минимизация конечных автоматов»
Выполнила: студентка Богачев Д.С.
Принял: к.т.н., преп. Нежметдинов Р.А.
Москва, 2012 г.
Содержание
- 1.Исходные данные
- 2 . Составление треугольной таблицы
- 3. Нахождение списка максимальных классов совместимости
- 4. Составление списка простых классов совместимости
- 5. Нахождение минимального замкнутого покрытия
- 6. Таблица переходов и выходов минимального автомата
- 7. Синтез конечного автомата
- 8. Получение логических функций выходов конечного автомата
- 9. Минимизация логических функций
- 10. Синтез функциональной схемы
- 11. Принципиальная электрическая схема
- Список литературы
1. Исходные данные
Конечный автомат задан совмещенной таблицей переходов и выходов
а1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a8 |
a9 |
||
z1 |
а5/- |
-/- |
а5/- |
а5/w2 |
a2/- |
a1/ w1 |
a6/- |
-/- |
а2/- |
|
z2 |
a1/ w1 |
a6/- |
-/ w1 |
-/- |
a1/- |
-/ w2 |
-/- |
а8/- |
а5/- |
|
z3 |
-/- |
-/- |
-/- |
-/- |
-/- |
a2/- |
-/- |
а7/- |
a6/- |
|
z4 |
-/- |
-/- |
a1/- |
a2/- |
а4/- |
-/- |
а1/- |
-/- |
a1/- |
Тип элемента памяти - D-триггер.
2. Составление треугольной таблицы
2 |
х |
||||||||
3 |
V |
V |
|||||||
4 |
V |
V |
х |
||||||
5 |
х |
х |
х |
х |
|||||
6 |
х |
V |
х |
х |
х |
||||
7 |
х |
V |
х |
х |
2,6 1,4 |
х |
|||
8 |
1,8 |
6,8 |
V |
V |
1,8 |
2,7 |
V |
||
9 |
х |
х |
х |
х |
х |
х |
2,6 |
х |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
3. Нахождение списка максимальных классов совместимости
Используя треугольную таблицу, составляем список максимальных классов совместимости:
1) Ф=Х
2) 7~8,9 Ф={7,8}{7,9}
3) 6~8 Ф={6,8}{7,8}{7,9}
4) 5~7,8 Ф={5,7,8}{6,8}{7,9}
5) 4~8 Ф={4,8}{5,7,8}{6,8}{7,9}
6) 3~8 Ф={3,8}{4,8}{5,7,8}{6,8}{7,9}
7) 2~8,7,6,4,3 Ф={2,3,8}{2,4,8}{5,7,8}{2,6,8}{7,9}{2,7}
8) 1~8,4,3 Ф={2,3,8}{2,4,8}{5,7,8}{2,6,8}{7,9}{2,7}{1,8,4}{1,8,3}
Ф={2,3,8}{2,4,8}{5,7,8}{2,6,8}{7,9}{2,7}{1,8,4}{1,8,3}
4. Составление списка простых классов совместимости
{5,7,8} |
2,6; 1,4; 1,8 |
|
{2,6,8} |
2,7; 6,8 |
|
{2,4,6} |
6,8 |
|
{2,3,8} |
6,8 |
|
{1,3,8} |
1,8 |
|
{1,4,8} |
1,8 |
|
{2,7} |
O |
|
{7,9} |
2,6 |
|
|
2,6; 1,4 |
|
{7,8} |
O |
|
|
1,8 |
|
{2,6} |
O |
|
|
6,8 |
|
|
2,7 |
|
{2,4} |
O |
|
{4,8} |
O |
|
{2,3} |
O |
|
{3,8} |
O |
|
{1,4} |
O |
|
|
1,8 |
|
{1,3} |
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
{5} |
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
|
O |
|
{9} |
O |
5. Нахождение минимального замкнутого покрытия
Простые классы |
Состояния |
Порожденные множества |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1,4 |
1,8 |
2,6 |
2,7 |
6,8 |
5,6 |
||
5,7,8 |
x |
x |
x |
o |
o |
o |
0 |
|||||||||
2,6,8 |
x |
x |
x |
x |
o |
x |
0 |
|||||||||
2,4,8 |
x |
x |
x |
o |
х |
|||||||||||
2,3,8 |
x |
x |
x |
o |
0 |
|||||||||||
1,4,8 |
x |
x |
x |
x |
x |
|||||||||||
1,3,8 |
x |
x |
x |
x |
0 |
|||||||||||
2,7 |
x |
x |
x |
|||||||||||||
7,9 |
x |
x |
o |
0 |
||||||||||||
7,8 |
x |
x |
||||||||||||||
2,6 |
x |
x |
x |
0 |
||||||||||||
2,4 |
x |
x |
0 |
|||||||||||||
4,8 |
x |
x |
||||||||||||||
2,3 |
x |
x |
||||||||||||||
3,8 |
x |
x |
||||||||||||||
1,4 |
x |
x |
x |
|||||||||||||
1,3 |
x |
x |
||||||||||||||
5 |
x |
|||||||||||||||
9 |
x |
Выбираем новые состояния:
{5,7,8} - b1
{1,4,8} -- b2
{2,6} -- b3
{1,3} -- b4
{9} -- b5
6. Таблица переходов и выходов минимального автомата
Используя замену простых классов на новые переменные из п.3, получаем следующую таблицу минимального автомата:
b1 |
b2 |
b3 |
b4 |
b5 |
||
Z1 |
b3/- |
b1/w2 |
b2(b4)/w1 |
b1/- |
b3/- |
|
Z2 |
b2/- |
b2/w1 |
b3/w2 |
b2(b4)/w1 |
b1/- |
|
Z3 |
b1/- |
b1/- |
b3/- |
-/- |
b3/- |
|
Z4 |
b2/- |
b3/- |
-/- |
b2(b4)/- |
b2/- |
7. Синтез конечного автомата
Производим кодирование входов, выходов и состояний:
Входы:
Х1 |
Х2 |
||
Z1 |
0 |
0 |
|
Z2 |
0 |
1 |
|
Z3 |
1 |
0 |
|
Z4 |
1 |
1 |
Состояния:
t1 |
t2 |
t3 |
||
b1 |
0 |
0 |
0 |
|
b2 |
0 |
0 |
1 |
|
b3 |
0 |
1 |
0 |
|
b4 |
0 |
1 |
1 |
|
b5 |
1 |
0 |
0 |
Выходы:
y |
||
w1 |
0 |
|
w2 |
1 |
Функции возбуждения памяти
D-триггера
Переходы:
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
||
00 |
010 |
000 |
011 |
000 |
010 |
|
01 |
001 |
001 |
010 |
001 |
000 |
|
10 |
000 |
000 |
010 |
- |
010 |
|
11 |
001 |
010 |
- |
011 |
001 |
Выходы:
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
||
00 |
- |
1 |
0 |
- |
- |
|
01 |
- |
0 |
1 |
0 |
- |
|
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
11 |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблицу переходов автомата соответствует таблице возбуждения памяти синтезируемого автомата для D-триггера:
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
||
00 |
010 |
000 |
011 |
000 |
010 |
|
01 |
001 |
001 |
010 |
001 |
000 |
|
10 |
000 |
000 |
010 |
- |
010 |
|
11 |
001 |
010 |
- |
011 |
001 |
8. Получение логических функций выходов конечного автомата
0= ;
1=0
;
Используя таблицу функции возбуждения памяти D-триггера, получим следующие логические функции переходов конечного автомата:
ц10= ---------- ц 20=
;
ц30=
;
ц 11= ц10 ;
ц 21 = ц 20
ц 31= ц 30
Минимизация логических функций
Для минимизации логических функций будем использовать карты Карно. Y1()
* |
* |
* |
* |
* |
|||||
* |
* |
1 |
|||||||
* |
* |
* |
* |
||||||
* |
1 |
* |
* |
* |
y= ;
1 |
1 |
* |
|||||||
1 |
|||||||||
1 |
1 |
1 |
|||||||
* |
1 |
1 |
ц 2 = ;
1 |
1 |
1 |
* |
||||||
1 |
1 |
||||||||
1 |
1 |
||||||||
* |
ц 3= ;
10. Синтез функциональной схемы
- совместимость автомат логический конечный
- 11. Принципиальная электрическая схема
- Список литературы
- 1. Никишечкин А.П. Теория дискретных систем управления. Учебное пособие. - М.: ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2006 - 242 с.
- 2. Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. - М.: Радио и связь, 1983 - 528 с., ил.
- Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
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 14.07.2012Построение 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 21.05.2013Алгоритм 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.
курсовая работа [24,7 K], добавлен 01.04.2010Процесс 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 07.04.2012Управляющий автомат и его связь с операционным автоматом. Разработка алгоритма работы управляющего автомата. Построение кодированной ПТП, синтез функций возбуждения и выходов. Реализация управляющего автомата с жесткой логикой на заданной элементной базе.
курсовая работа [57,9 K], добавлен 29.12.2011Выполнение 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 04.02.2013Расчет схемы цифрового автомата, функционирующего в соответствии с заданным алгоритмом. Кодирование состояний. Составление таблицы функционирования комбинационного узла автомата. Запись логических выражений. Описание выбранного дешифратора и триггера.
курсовая работа [423,4 K], добавлен 18.04.2011Составление структурной схемы автомата. Выбор элементной базы. Функциональная схема автомата. Задающий генератор и делитель частоты. Преобразователь параллельного кода в последовательный. Формирователь стартовых импульсов. Кодирование и минимизация.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 07.02.2013Управляющий цифрового автомат типа Мура. Абстрактный и структурный синтез автомата, построена функциональная схема. Функции выходов и возбуждения элементов памяти. Моделирование на ПК с использованием симулятора ModelSim. Описание автомата на языке VHD.
курсовая работа [214,2 K], добавлен 07.11.2010Формирование 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