Файл: Отчет по курсовому проекту по курсу Теория автоматов (наименование учебной дисциплины ).docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский ядерный университет « МИФИ » Снежинский физико-технический институт- филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет « МИФИ » (СФТИ НИЯУ МИФИ)

Кафедра: АиВС

(наименование кафедры)

ОТЧЕТ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по курсу Теория автоматов

(наименование учебной дисциплины )

на тему «Синтез цифровых управляющих автоматов»

Группа : ПАС-30Д

Студент ____________ Домрачева Ю.К

Студент ____________ Горшкова А.К.



Преподаватель ___________ Крушный В.В.

Снежинск

2022 г.

Содержание

Введение

Данная курсовая работа состоит из трёх разделов. В первом разделе представлен синтез цифрового автомата по каноническому методу структурного синтеза. Результатом этого метода является система логических уравнений и комбинационная логическая схема, реализующих данную систему.

Структурный синтез цифрового автомата выполнен на основании заданных таблицы переходов и таблицы выходов. Для того чтобы реализовать автомат по данному методу выполнено следующее:

1. 
   структуризация входов, выходов и состояний автомата;
   
2. 
   кодировка входных, выходных сигналов и внутренних состояний автомата;
   
3. 
   получение кодированных таблиц переходов и выходов структурного автомата;
   
4. 
   получение логических функций по кодированным таблицам;
   
5. 
   построение функционально-логической схемы автомата на основании полученных в результате синтеза логических функций.
   

---

Во втором разделе представлен цифровой автомат по ГСА, выполнен структурный синтез автомата.

В третьем разделе представлен синтез автомата с жёсткой и программируемой логикой по трем видам адресации.

1 Канонический метод структурного синтеза

Выполнен структурный синтез частичного автомата А, заданного своими таблицами переходов и выходов, представленных в таблице 1.1 и таблице 1.2.

λ	a1	a2	a3	a4
z1	w1	-	w2	w3
z2	-	w2	w3	-
z3	w2	w3	-	w3

Таблица 1.1 – Таблица переходов Таблица 1. 2 – Таблица выходов

δ	a1	a2	a3	a4
z1	a3	-	a2	a1
z2	-	a2	a4	-
z3	a2	a3	-	a3

В качестве элементов памяти используется T –триггер.

Произведена кодировка входных, выходных сигналов и внутренних состояний автомата. Количество входных абстрактных сигналов F = 3, количество входных структурных сигналов n =] log₂F[ = ] log₂3[ = 2, то есть X={х1, х2}. Количество выходных абстрактных сигналов G= 3, количество выходных структурных сигналов m =] log₂G[ = ] log₂3[ = 2 , то есть Y ={у1, у2}. Количество внутренних состояний абстрактного автомата M =4, следовательно, количество двоичных элементов памяти (триггеров) K= ] log

---

₂M[ = ] log₂4[ = 2.

Кодирование входных, выходных сигналов и внутренних состояний представлено в таблицах 1.3 -1.5.


Таблица 1.5 –

Кодирование

выходных сигналов

Таблица 1.3 – Кодирование входных сигналов

Таблица 1.4 –

Кодирование

выходных сигналов

Z x1 x2 z1 z2 z3 0 0 1 0 1 0	W y1 y2 w1 w2 w3 0 0 1 0 1 0	A Q1 Q2 a1 a2 a3 a4 0 0 1 1 0 1 0 1

Кодированные таблицы переходов и выходов структурного автомата представлены на таблицах 1.3 – 1.5. В таблицах переходов и выходов исходного абстрактного автомата z_i, w_i, a, i заменены соответствующие коды. Кодированные таблицы переходов и выходов представлены в таблицах 1.6 и 1.7.

		a1	a2	a3	a4			a1	a2	a3	a4
	Q1Q2 x1x2	00	01	10	11		Q1Q2 x1x2	00	01	10	11
z1	00	10	-	01	00	z1	00	00	-	01	10
z2	01	-	01	11	-	z2	01	-	01	10	-
z3	10	01	10	-	10	z3	10	01	10	-	00

---

В кодированной таблице переходов заданы функции:

,

.

В кодированной таблице выходов заданы функции:

, .

При каноническом методе синтез сведен к получению функций:

;

;

;

.

Функции и получены из кодированной таблицы выходов.

Карты Карно для минимизации выражения для и изображены на рисунке 1.1.

	00	01	11	10
00		-	1
01	-		-	1
11	-	-	-	-
10		1		-

	00	01	11	10
00		-		1
01	-	1	-
11	-	-	-	-
10	1			-

---

Q1 Q2


X1 X2




a ^б

Рисунок 1.1 – Карты Карно для y₁ (а) и y₂ (б)
Результат минимизации представлен в выражении (1):

; .

(1)

С помощью таблицы функций возбуждения (Таблица 1.8) выведены выражения для Т1 и Т2. Используя код исходного состояния автомата и код состояния перехода на основании таблицы входов триггера, найдено требуемое выражение функций возбуждения, представленное на рисунке 1.2, обеспечивающее заданный переход.

Таблица 1.8 – Таблица функций возбуждения

x1x2 Q1Q2	00	01	10	11
00	10	-	11	11
01	-	00	01	-
10	01	11	-	01

T1T2

x₁x₂

	00	01	11	10
00	1	-	1	1
01	-
11	-	-	-	-
10		1		-

Q1Q2

x₁x₂

а

Q1Q2

	00	01	11	10
00		-	1	1
01				1
11	-	-	-	-
10	1	1	1	-

Рисунок 1.2 – Карты Карно для Т1 (а) и Т2 (б)		б (2)

На основании полученных в результате синтеза булевых выражений (1), (2) построена функционально-логическая схема автомата, изображённая на рисунке

1.3.

Для этого уравнения 1 и 2 представлены в виде:

;

;

;

.


Рисунок 1.3 – Функционально-логическая схема автомата

---