Файл: Задание на проектирование цифрового автомата Номер.docx

Задание на проектирование цифрового автомата

Номер варианта: 3

Номер ГСА: 1

Тип триггера: Т-триггер

ГСА представлено на рисунке 1.



Рисунок 1 – ГСА

Оглавление

Введение

Выполнение расчетно-графической работы по проектированию цифрового автомата с памятью подытоживает результаты освоения методов описания цифровых автоматов на абстрактном и структурном уровнях.

Для описания используется булевый базис. Выполнение расчетно-графической работы включает этапы построения абстрактной модели автомата от разметки ГСА до построения через граф переходов-выходов таблиц переходов-выходов. Каждое задание реализуется для автоматов Мили и Мура.

После этого реализуются все этапы структурного синтеза цифровых автоматов с памятью, заканчивающиеся построением логических схем с помощью пакета TAlast и их тестированием.

Для выполнения данной работы используется Т-триггер. T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. При поступлении второго импульса T-триггер снова сбрасывается в исходное состояние. Таблица 1 отображает переходы для Т-триггера. Рисунок 2 изображает условное обозначение данного элемента.
Таблица 1 – переходы Т-триггера

Состояние Т-триггера	Входной сигнал Т
	0	1
0	0	1
1	1	0

---

Рисунок 2 – условное обозначение Т-триггера

Основная часть

Этапы проектирования автомата Мили

Разметим ГСА для автомата Мили (рис. 3).


Рисунок 3 – Разметка ГСА автомата Мили
Составим граф переходов-выходов для автомата Мили (рис. 4).


Рисунок 4 – граф переходов-выходов автомата Мили
Составим таблицу переходов-выходов (таблица 2).
Таблица 2 – таблица переходов выходов автомата Мили

Состояние автомата	Входные сигналы
	1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
q1		q2/y1	q5/y1
q2	q3/y2
q3	q4/y3
q4				q3/y4	q3/y4	q5/y4	q5/y4	q5/y4
q5	q1/y5

---

Составим структурную таблицу (таблица 3).
Таблица 3 – структурная таблица автомата Мили

Состояние автомата	Входные сигналы
	1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
000		001	100
001	010
010	011
011				010	010	100	100	100
100	000

По таблице 1 составим таблицу функций возбуждения (таблица 4).

Таблица 4 – функции возбуждения автомата Мили

a1a2a3		Входные сигналы
		1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
q1			001	100
q2		011
q3		001
q4					001	001	111	111	111
q5		100
		T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3

---

Составим функции возбуждения триггеров.
T1 =

T2 =

T3 =
Составим выходные сигналы.
y1 =

y2 =

y3 =

y4 =

y5 =

Этапы проектирования автомата Мура

Разметим ГСА для автомата Мура (рис. 5).


Рисунок 5 – разметка ГСА автомата Мура
Составим граф переходов-выходов (рис. 6).


Рисунок 6 – граф переходов-выходов автомата Мура
Составим таблицу переходов-выходов (таблица 5).
Таблица 5 – таблица переходов-выходов автомата Мура

Состояние автомата	Входные сигналы
	1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
q0	q1
q1		q2	q5
q2	q3
q3	q4
q4				q3	q3	q5	q5	q5
q5	q0

---

Составим структурную таблицу переходов (таблица 6).
Таблица 6 – структурная таблица переходов автомата Мура

Состояние автомата	Входные сигналы
	1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
000	001
001		010	101
010	011
011	100
100				011	011	101	101	101
101	000

По таблице 1 составим таблицу функций возбуждения (таблица 7).
Таблица 7 – таблица функций возбуждения автомата Мура

a1a2a3		Входные сигналы
		1	x1	x̅1	x2x4	x̅2x3x5	x2x̅4	x̅2x̅3	x̅2x3x̅5
000		001
001			011	100
010		001
011		111
100					111	111	001	001	001
101		101
		T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3	T1T2T3

---