Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

кантрольная работа №2

.docx
Скачиваний:
41
Добавлен:
01.04.2014
Размер:
623.42 Кб
Скачать

Министерство образования Рэспублики Белорусь

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Факультет заочного и дистанционного обучения

Факультет: НиДО

Специальность: ПОИТ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2

По ОСНОВАМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

Вариант № 15

Студент_1_ курса:

Групы №

Зачетная книжка №

Email:

Минск, 2012

Задание 2.1

Построить цифровой автомат Мура для заданной ГСА (рис. 5),

используя D-триггер.

0 х2 1

х4 1

0 1

х5

0 х10

1

1

х9

ГСА (рис. 5)

Решение.

Рассмотрим построение управления на базе автомата Мура для объекта, работа которого задается ГСА (рис. 5). Формирование графа автомата Мура, соответствующего ГСА выполнения операции в управляемом объекте, выполняется следующим образом:

- устраняются замкнутые пути из одной логической вершины ГСА в другую логическую вершину, минуя операторные вершины, посредством введения в этот путь пустой операторной вершины;

- каждой операторной вершине ГСА ставится в соответствие вершина графа автомата Мура.

- во множество вершин графа автомата Мура включают начальную и конечную вершины ГСА;

у0 А0

Используя указанные правила, ГСА на рис. 5 преобразуем в граф автомата Мура.

0 х2 1

уп А2

х4 1

0

0 1

х5

0 х10

1

1

х9

0

Вершинами графа Аi являются операционные вершины исходной ГСА. Через уп обозначена фиктивная (пустая, т.е. «ничего не делать») микрооперация.

Объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата строится за счет нахождения всех существующих путей из каждой вершины имеющегося графа в ближайшую другую вершину с указанием условий, при которых имеет место данный путь, и вырабатываемых выходных сигналов, которые в автомате Мура однозначно определяются конечным состоянием (конечной вершиной пути):

Аi{xss, xpp ... xff, уn J),... уm J)} А J, где:

  • Аi, АJ - соответственно, начальная и конечная вершина пути;

  • xss, xpp ... xff - условия, через которые проходит путь из Аi в АJ;

  • уnJ),... уmJ) - выходные сигналы, однозначно зависящие от состояния АJ.

При формировании этой таблицы использовалась кодировка состояний цифрового автомата двоичными эквивалентами их индексов, а разряды четырех битового кода состояния обозначены как Q1Q2Q3Q4. В качестве элемента памяти использован D-триггер, имеющий входы qD1, qD2, qD3, qD4.

Каждому из имеющихся путей из вершин графа автомата в таблице

соответствует одна строка, что позволяет кодировать код начала пути (четырех битовый код в графе 3) и условие (подмножество условий, лежащих на этом пути).

Объединенная кодированная таблица.

Начало пути

Конец пути

Логическое условие

Выходной сигнал

Управление памятью

п.п.

АН

код Ан Q1Q2Q3Q4

Ак

код Ак Q1Q2Q3Q4

qD1

qD2

qD3

qD4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

А0

0000

А1

0001

1

у1у4у10

0

0

0

1

2

А1

0001

А2

0010

х2х4

-

0

0

1

0

3

А3

0011

х2

у1у3у11

0

0

1

1

4

А4

0100

х2х4

у3у11

0

1

0

0

5

А2

0010

А2

0010

х4

-

0

0

1

0

6

А4

0100

х4

у3у11

0

1

0

0

7

А3

0011

А5

0101

х5

у16у17у18

0

1

0

1

8

А6

0110

х5

у16у17у23

0

1

1

0

9

А4

0100

А5

0101

х10

у16у17у18

0

1

0

1

10

А7

0111

х10х9

у3у15у18

0

1

1

1

11

А8

1000

х10х9

у11у21

1

0

0

0

12

А5

0101

А5

0101

х10

у16у17у18

0

1

0

1

13

А7

0111

х10х9

у3у15у18

0

1

1

1

14

А8

1000

х10х9

у11у21

1

0

0

0

15

А6

0110

А5

0101

х10

у16у17у18

0

1

0

1

16

А7

0111

х10х9

у3у15у18

0

1

1

1

17

А8

1000

х10х9

у11у21

1

0

0

0

18

А7

0111

А9

1001

1

у9у1ук

1

0

0

1

19

А8

1000

А9

1001

1

у9у1ук

1

0

0

1

На основании составленной таблицы логические выражения для выходных сигналов и сигналов управления памятью имею вид:

у1 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (1,3,18,19)

у3 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (3,4,6,10,13,16)

у4 = Q1Q2Q3Q4 (1)

у9 = Q1Q2Q3Q4 (18,19)

у10 = Q1Q2Q3Q4 (1)

у11 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (3,4,6,11,14,17)

у15 = Q1Q2Q3Q4 (10,13,16)

у16 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (7,8,9,12,15)

у17 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (7,8,9,12,15)

у18 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (7,9,10,12,13,15,16)

у21 = Q1Q2Q3Q4 (11,14,17)

у23 = Q1Q2Q3Q4 (8)

ук = Q1Q2Q3Q4 (18,19)

qD1 = Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 (11,14,17,18,19)

qD2 = Q1Q2Q3Q4 х2х4 + Q1Q2Q3Q4 х4 + Q1Q2Q3Q4 х5 + Q1Q2Q3Q4 х5 +

Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 +

Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 (4,6,7,8,9,10,12,13,15,16)

qD3 = Q1Q2Q3Q4 х2х4 + Q1Q2Q3Q4 х2 + Q1Q2Q3Q4 х4 + Q1Q2Q3Q4 х5 +

Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 (2,3,5,8,10,13,16)

qD4 = Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4 х2 + Q1Q2Q3Q4 х5 + Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 х10 + Q1Q2Q3Q4 х10х9 + Q1Q2Q3Q4 + Q1Q2Q3Q4

(1,3,7,9,10,12,13,15,16,18,19)

После записи дизъюнктивных логических функций для выходных сигналов и сигналов управления разрядами памяти в скобках приведен перечень кодов используемых в этом выражении конъюнкций. В качестве этих кодов использованы номера строк в таблице, в которых отражается соответствующий путь.

Обратные значения условий х10, х9, х5, x4, x2 формируются с помощью пяти схем НЕ.

На схеме каждый выход конъюнктивной части ПЛМ (горизонтальные линии) помечен кодом конъюнкции (номером строки в таблице), формируемой на этом выходе. Выходом схемы является множество сигналов микроопераций у1, у3, у4, у9, у10, у11, у15, у16, у17, у18, у21, у23, ук.

Логическая схема, реализующая цифровой автомат.

&

Х10

&

у1

Х9 у3

у4