Міністерство освіти і науки України
Національний університет „ Львівська політехніка “
Кафедра АСУ
Звіт
про виконання графічно-розрахункової роботи
з курсу „Схемотехніка комп'ютерів” на тему
«Синтез ЦА з використанням лічильника імпульсів»
Виконав:
Ст.гр. КН-2
Перевірив:
Львів-2005
Зміст
Теоретичні відомості.
Таблиця функціонування ЦА.
Часова діаграма станів виходів ЦА.
Граф переходів станів ЦА.
Таблиця переходів станів ЦА.
Характеристична таблиця роботи тригера.
Карти Карно тригерів.
Логічні функції виходів лічильника.
Структурна і принципова схема ЦА.
Висновки.
Технічне завдання
Синтезувати цифровий автомат з використанням лічильника імпульсів, послідовність станів якого відповідає послідовності цифр у вашій заліковій книжці:
а) якщо передостання цифра парна, то з використанням ІС ТТЛШ, якщо непарна – з використанням ІС КМОН;
б) якщо остання цифра парна, то на D-тригерах, якщо непарна, то на JK-тригерах.
№ залікової книжки – 0308311
EMBED Visio.Drawing.6
Цифровий автомат потрібно виконати на основі 4-розрядного лічильника, оскільки для представлення максимальної цифри залікової книжки (8) у двійковому коді необхідно чотири розряди.
Рис.1. Блок-схема цифрового автомата.
Основні поняття теорії автоматів.
Автомат називається скінченим [+], якщо множина його внутрішніх станів і множина значень вхідних сигналів - скінченні множини.
Цифровий автомат - це пристрій для перетворення цифрової інформації.
Математична модель цифрового автомата (ЦА) є абстрактний автомат, який задається сукупністю шести об’єктів:
Вхідний алфавіт X автомата:
Х={x1(t), x2(t), . . . , xn(t)};
Вихідний алфавіт Y автомата:
Y={y1(t), y2(t), . . . , yk(t)};
Довільна множина Q станів автомата:
Q={q1(t), q2, (t), . . . , qs(t)};
Початковий стан автомата q0 як елемент множини Q:
q0(t)Q;
Функція (q, x), тобто функція переходу автомата з одного стану в інший;
Функція (q, x), тобто функція виходів автомату.
В початковий момент часу t0 автомат знаходиться в стані q0. В кожний момент часу t ЦА здатний прийняти вхідний сигнал x(t) і видати відповідний вихідний сигнал y(t).
Поняття стан автомату використовується для опису системи, виходи яких залежать не тільки від вхідних сигналів в даний момент часу, але і від деякої передісторії, тобто сигналів, які поступили на входи системи раніше.
По відношенню до часу ЦА діляться:
а) синхронні, де зміни ЦА пов’язані із генератором синхросигналів, який відає імпульси через рівні проміжки часу;
б) асинхронні, де зміни ЦА не визначені строго в часі пов’язані лише до деяких подій.
В теорії автоматів найбільш повно описані синхронні автомати [1].
Існують дві можливості реакції вихідного сигналу ЦА на дію вхідних сигналів;
Якщо вихідний сигнал однозначно залежить від вхідного сигналу і попереднього стану ЦА, то такий автомат називається автоматом першого роду або автоматом Мілі [2].
Якщо вихідний стан не залежить від значень вхідних сигналів, а тільки від стану ЦА, то такий автомат називається автоматом другого роду або автоматом Мура.
Довільний абстрактний автомат Мілі або Мура називається ще автоматом із пам’яттю, тобто таким, що здатний запам’ятовувати попередню інформацію, якщо він має число внутрішніх станів більше за один. Якщо ЦА має лише один внутрішній стан, то він називається автоматом без пам’яті [2]. Стан такого автомату в процесі функціонування не змінюється, оскільки він тільки один. Тому вхідний сигнал автомата без пам’яті залежить від попереднього стану. Оскільки логічний стан виходів ЦА без пам’яті залежить лише від комбінації логічних сигналів на входах в даний момент часу, його називають комбінаційним пристроєм (КП). КП - це асинхронний ЦА. Синтез КП з...
