4Исходные данные
Синтез автомата задан таблицей переходов и таблицей выходов:
Zo z, z2 z3 X, Zo Z2 z, Z3 х2 z, Z3 Zo z2 Х3 z2 z, z3 Zo
Таблица
1- Таблица переходов
Zo z. z2 z3 X, Y, Y3 Y2 Y4 x2 y2 Y, y4 Y3 Хз y4 Y2 Y3 Y,
Таблица
2- Таблица выходов
В качестве элементарных автоматов используются D-триггеры. Таблицы состояний двух автоматов будут идентичными.
D Qs QS+1 0 0 0 0 l 0 1 0 1 1 1 1
Таблица
3- Таблица состоянийD-триггера
В приведённых ниже таблицах произведено кодирование входных и выходных сигналов, состояний автомата.
*
*
*1
*2 X,
0
0 Х2
0
1 Х3
1
0
Таблица
4- Таблица кодирования входных сигналов
У\ У2 Yi 0 0 У2 0 1 Y3 1 0 y4 1 1
Таблица
5- Таблица кодирования выходных сигналов
Qi q2 Zo 0 0 z, 0 1 z2 1 0 z
3 1 1
Таблица
6 - Таблица состояний автомата
6 Заполнение таблицы синтеза
Для синтеза автомата необходимо построить схему возбуждение автомата и получить функции зависимости сигналов на физических выходах автомата от сигналов на физических входах автомата и внутренних состояний элементарных автоматов. Для решения этой задачи составляется таблица синтеза автомата. Заполнение таблицы синтеза происходит следующим образом: входная комбинация х* х*2определяется по таблице кодирования входных сигналов. Комбинация состояний элементарных автоматовQi,Cbвs-том такте определяется по таблице кодирования состояния автомата. Затем по таблице переходов определятся состояние, в которое перейдет автомат в следующем такте при заданном сигнале на входе и текущем состоянии. После этого с помощью таблицы кодирования состояний определяются состояния элементарных автоматовQbCbв которые они перейдут в следующем такте. Аналогично определяется выходной сигнал автоматаY, который после подстановки в таблицу кодирования выходных сигналов определяет сигналы на физических выходах автомата, то естьу*,у*2.
S S
+ 1 S
*
*1 х2 а а Q а D, d2 Ух У2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1
0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 - - - - - - 1 1 0 1 - - - - - - 1 1 1 0 - - - - - - 1 1 1 1 - - - - - -
Таблица
7- Таблица синтеза цифрового устройства
* *
Функции возбуждения D1иD2и функции выходов иу2являются функциями
* * „ _
четырёх переменных , х2, QlиQ2. Для обеспечения минимальных аппаратных затрат на реализацию данных функций необходима их минимизация с помощью диаграмм Вейча.
Диаграмма Вейча для четырёх переменных представляет собой прямоугольник четыре на четыре клетки. Минимизация функции при помощи диаграммы Вейча заключается в нахождении р-площадей, покрывающих максимально возможное число клеток. При этом желательно получить меньшее число р-площадей при большом числе клеток в них.
К
Ql
Q'f'
<21
x;
|
1 |
1 |
|
0 6 |
0 | |||
10 |
|
1& | ||||||
0 11 |
0 15 |
|
1 |
1 |
3 | |||
0 9 |
0 « |
|
1 |
1 |
1 | |||
|
|
|
м о |
о о | ||||
|
1 Ь |
1 |
|
(S)
(S)
Ql'
X-
Таблица 8 - Диаграмма Вейча для функции D1
Di = x[Q(2s\ xlQf }
|
1 гг- |
1 |
0 с |
|
1 |
| ||||
0 It |
0 15 |
0 |
|
1 |
3 | |||||
1 |
3. |
|
1 *5 |
1 |
|
0 ! | ||||
0 Е |
|
1 |
1 |
£ |
0 0 |