ВариантработыТермин «Конечный автомат» - общее название последовательностныхсхем.«Конечный»-указываетнаконечноеколичествосостоянийпоследовательностногоустройства.«Тактируемый»-указываетнатотфакт,чтоэлементы

---

памятивконечномавтомате(триггеры)имеюттактовыйвход.«Синхронный» - означает, что все триггеры используют один и тот жетактовый сигнал. Состояние такого конечного автомата изменяется только втотмоментдискретноговремени,когдавтактовомсигналепроисходитпереключающий переход(разрешающийсигнал).

1. 
   Определим тип синхронного тактируемого конечного автомата и опишем его структурную схему.
   

Работа гирлянды должна быть следующей: последовательноенепрерывное(циклическое)выполнениециклов1,2,3.Цикл1:«Бегущийогонь»

1. 
   й такт: включены светодиоды 10 и 11;
   
2. 
   й такт: выключены светодиоды 10 и 11, включены светодиоды 7 и 8;
   
3. 
   й такт: выключены светодиоды 7 и 8, включены светодиоды 4 и 5;
   
4. 
   й такт: выключены светодиоды 4 и 5, включены светодиоды 1 и 2.
   

Цикл2:«Мигание»7разОдинтакт:включенысветодиоды1, 3,5,7,9,11;Следующийтакт:включенысветодиоды2, 4,6,8, 10;Переключениеповторить7раз.Цикл3:«Бегущийогонь»Аналогично1-муциклувобратномпорядке.…4-ый такт: все светодиоды выключены.Возвращениек 1 циклу.

2. 
   Опишем состояния системы и составим диаграмму состояний. А – горят светодиоды 10 и 11;
   

Б – горят светодиоды 7 и 8;В – горят светодиоды 4 и 5;Г –горятсветодиоды1

---

и 2;

Д – горят светодиоды 1, 3, 5, 7, 9, 11;

Е – горят светодиоды 2, 4, 6, 8, 10; Ж - все светодиоды выключены.

Количество выходных состояний системы (А..Ж) – 7.

Количество внутренних состояний системы (количество тактов полного цикла работы) – N = 22.

Количество триггеров в счетчике – 5 – определяется количеством необходимых внутренних состояний (N = 22) как округление до ближайшего большего целого числа log₂ ???? = log₂ 22

Диаграмма состояний изображена на рисунке 1.




Рисунок 1 Диаграмма состояний

3. 
   Составим таблицу состояний счетчика (зеленая) и таблицу истинности комбинационной части (синяя).
   

N такта	Таблица состояний (счетчик)					Таблица истинности (светодиоды)
	Q4	Q3	Q2	Q1	Q0		Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7	Y8	Y9	Y10	Y11
0	0	0	0	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
1	0	0	0	0	1		0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0
2	0	0	0	1	0		0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
3	0	0	0	1	1		1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4	0	0	1	0	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
5	0	0	1	0	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
6	0	0	1	1	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
7	0	0	1	1	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
8	0	1	0	0	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
9	0	1	0	0	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
10	0	1	0	1	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
11	0	1	0	1	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
12	0	1	1	0	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
13	0	1	1	0	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
14	0	1	1	1	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
15	0	1	1	1	1		0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0
16	1	0	0	0	0		1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
17	1	0	0	0	1		1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
18	1	0	0	1	0		0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
19	1	0	0	1	1		0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	0
20	1	0	1	0	0		0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
21	1	0	1	0	1		0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
22	1	0	1	1	0		Первое запрещенное состояние, возврат к такту № 0
23-31	Запрещенные состояния, отсутствуют в счетчике, т. к. счетчик принудительно обнуляется после такта № 21

---

Таблица 1Комбинационнаячастьзаполняетсяследующимобразом:есливсоответствующем такте светодиод ????_????включен, то ставят 1, если выключен –0.

4. 
   Реализуем схему счетчика в программе Multisim 12.0 на JK-триггерах, коэффициент пересчета = 22, счетчик с последовательным переносом.
   

Схема1Счетчикна JK-триггерахСчетчикнаJK-триггерах.ms12

5. 
   Выполним синтез комбинационного устройства управления светодиодом № 1.
   

Таблицаистинностиявляетсянедоопределенной,т.к.определенанедлявсехвозможныхкомбинацийвходныхпеременных.Вэтомслучаедляминимизацииможнозадаватьпроизвольныезначенияфункциидлянесуществующих комбинаций входных переменных – так, чтобы добитьсянаилучшей минимизации.СоставлениеСДНФиеёминимизацияпредставленынарисунке2.Фрагмент схемы длясветодиода№1.ms1Рисунок2СДНФиминимизациядлясветодиода№1

• 
  NQ4 & Q2 & NQ0 – 3И – 74LS11D;(1)
  
• 
  NQ4 & Q3 & NQ0 – 3И – 74LS11D;(2)
  
• 
  Q4 & NQ3 – 2И – 74LS08D;(3)
  
• 
  NQ2 & NQ1 – 2И – 74LS08D;(4)
  
• 
  NQ4 & NQ3 & NQ2 – 3И – 74LS11D;(5)
  
• 
  Q1 & Q0 – 2И - 74LS08D;(6)
  
• 
  (3) & (4) - 2И - 74LS08D;(7)
  
• 
  (5) & (6) – 2И – 74LS08D;(8)
  
• 
  (1) | (2) – 2ИЛИ – 74LS32D;(9)
  
• 
  (7) | (8) – 2ИЛИ – 74LS32D;(10)
  
• 
  (9) | (10) – 2ИЛИ – 74LS32D;(11)
  

---

Схема2Фрагментустройствадлясветодиода№1

6. 
   Выполним синтез комбинационного устройства управления светодиодом № 2.
   

СоставлениеСДНФиеёминимизацияпредставленынарисунке3.Фрагмент схемы длясветодиода№2.ms1Рисунок3СДНФиминимизациядлясветодиода№2Схема4Фрагментустройствадлясветодиода№2

7. 
   Выполним синтез комбинационного устройства управления светодиодом № 3 и 9.
   

Таккакзначенияфункции????_???? светодиодов3и9идентичны,тофрагменты устройствадлянихполучатсяодинаковыми.СоставлениеСДНФиеёминимизацияпредставленынарисунке4.Наоснованиирасчетовизпредыдущихпунктовсделаемтожесамоедлясветодиодов№5-11изапишемтолько минимизированнуюДНФ.Фрагментсхемыдлясветодиода№3и9.Рисунок4СоставлениеСДНФиеёминимизациядлясветодиодов№3и9Схема3 Фрагментсхемыдлясветодиодов№3и9

8. 
   Выполним синтез комбинационного устройства управления светодиодом № 4.
   

Составление

---

Смотрите также файлы

• Методы цементирования скважин на шельфе.docx

• "Малімні талабы" зерттеуіні авторы Михай Чиксентмихай "Бастамажауапкейінгі рекет" Мерсер.docx

• Особенности взаимодействия волонтерских организаций с социально ориентированными нко.docx

• Решение по вступлению в законную силу является основанием для снятия с регистрационного учета Лемишка Галины Богдановны, дд. Мм. Гггг рождения, по адресу.docx

• История развития информатики.docx