Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Пример структурного синтеза автомата Мили






Зададим автомат Мили таблицами переходов и выходов (рис.6):

Рисунок 6. Исходный КА Мили


1. Выбираем в качестве элементов памяти JK - триггеры. Базис ло­гических элементов - произвольный.

2. Для данного примера очевидно:

к = 4 - число внутренних состояний (ак);

р = 3 - число входных сигналов (Zi);

s=3- число выходных сигналов (WI).

3. Находим:

- число элементов памяти r > log 2 k = log 2 4 = 2;

- число разрядов входной шины n > log 2 p = log 2 3 = 2;

- число разрядов выходной шины m > log 2 s = log 2 3 = 2.



4. Кодируем автомат, ставя в соответствие каждому символичес­кому сигналу произвольный двоичный код (число разрядов кода со­ответствует найденным r, n, m).

 

Таблица 4 – Кодировка автомата Мили

Входные сигналы Выходные сигналы Сигналы памяти
Состояние входа Биты кода Состояние выхода Биты кода Внутренние состояние Биты кода
x1 x2 y1 y2 Q1 Q2
Z1     W1     a1    
Z2     W2     a2    
Z3     W3     a3    
a4    

 

С учетом введенных кодов переводим таблицы переходов и выходов в двоичный алфавит (рис.7).

 

Рисунок 7. Двоично-кодированные таблицы КА Мили

 

4. По таблице выходов λ составляем логические уравнения для выходных сигналов у1 и у2. Учтем, что в каждой клетке таблицы левый бит характеризует сигнал у1, правый - у2. Записывая уравнения " по единицам", получаем СДНФ:

5. Преобразуем таблицу переходов автомата в таблицу возбуждения памяти. Для обеспечения каждого отдельного перехода из исходного состояния памяти в последующее нужно подать на входы элемен­тов памяти (синхронных триггеров) определенные сигналы. Именно эти сигналы и заносятся в соответствующие клетки таблицы возбуждения памяти.

На рис.8 для примера рассмотрены возможные переходы в первом столбце таблицы переходов (состояния входов х1х2 на данном этапе несущест­венны):

 

Рисунок 8. Пример переходов КА Мили

 

Выделим первое возможное изменение состояния Q1Q2: 00→ 00. По­скольку каждый бит характеризует состояние выхода отдельного JK-триггера, то согласно таблице возбуждения такого триггера для перевода его выхода из состояния 0 в состояние 0 (т.е. сохранение состояния) необходимо подать на вход J сигнал 0, а на вход К - все равно нуль или единицу. Безразличное состояние входа изображается прочерком в таблице возбуждения памяти. Это иллюстрируется рис. 9:

Рисунок 9. Заполнение таблицы возбуждения памяти

 

Ясно, что переход второго триггера должен быть отображен аналогичной комбинацией его входных сигналов (на рисунке не показано).

 

При переходе памяти в следующее возможное состояние процесс показан на рис.10:

 
 

 

 


Рисунок 10. Переход памяти в следующее состояние

 

 

Окончательный вид таблицы возбуждения памяти автомата после рассмотрения переходов по всем столбцам приведен в таблице 5.

 

Таблица 5 – Таблица возбуждения памяти, выполненной на JK- триггерах

    Х1 Х2 Q1 Q2
               
J1 K1 J2 К2 J1 K1 J2 К2 J1 K1 J2 К2 J1 K1 J2 К2
  0- 0- 1- -0 -0 1-
  1- -1 -1 0-
  0- 1- -1 1- -0 -1

 

 

Если в качестве элементов памяти использовать Т-триггеры, то таблица возбуждения памяти будет иметь более простой вид, так как Т-триггер имеет один информационный вход (таблица 6).

 

 

Таблица 6 – Таблица возбуждения памяти, выполненной на Т- триггерах

 

Х1Х2 Q1Q2
       
        -
  -     -
    -    

 

В случае использования D-триггеров таблица возбуждения памяти повторяет таблицу переходов.

6. По таблице возбуждения памяти (для JK-триггеров) составляем логические уравнения сигналов на каждом информационном входе каж­дого триггера. Записывая их " по единицам”, получаем следующие СДНФ:

7. Минимизируем уравнения, полученные в пп.4 и 6, при помощи карт Карно. Так как функции переходов и выходов не определены на некоторых наборах аргументов, доопределяем карты Карно на этих на­борах единицами или нулями с целью проведения контуров наиболее высокого ран­га (положение этих единиц отмечено на картах символом *). Так, для y1 и y2 карты Карно имеют вид рис. 11:

Рисунок 11. Карты Карно для выходных сигналов

 

Записываем минимальные ДНФ:

Проводя минимизацию остальных функций, получаем следующие функции:

8. По полученным минимальным формам составляем логическую схе­му автомата на микросхемах выбранной серии. Этот процесс сложности не представляет, поэтому приведем только функциональную схему автомата Мили (рис.12).

Рисунок 12. Функциональная схема КА Мили

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.