Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра АСУ Розрахунково-графічна робота з курсу “Схемотехніка ЕОМ” Синтез цифрового автомата комбінаційного типу Завдання Синтезувати цифровий автомат (ЦА) комбінаційного типу, який би на виході Y мав логічну 1, якщо на вході X діє двійковий код, що відповідає значенню окремих цифр моєї залікової книжки, і на виході логічний 0, якщо такої цифри немає. Мінімізувати схему за кількістю логічних елементів. Привести до базису І-НЕ для парних закінчень (остання цифра в заліковій 2, 4...) і до базису АБО-НЕ для непарних закінчень. Порядок виконання роботи Записати логічну функцію Y, яка відповідає умовам функціонування цифрового автомата. Мінімізувати логічну функцію аналітичним методом і методом карт Карно. Синтез структурної схеми ЦА (намалювати схему сполучення логічних елементів). Перевірка адекватності функціонування. Короткі теоретичні відомості Загальні відомості про цифрові автомати Електронні цифрові машини з програмним керуванням являють собою приклад одного з найпоширеніших типів перетворювачів типів перетворення дискретної інформації, які називаються дискретними або цифровими автоматами. Цифрові автомати (ЦА) поділяються на синхронні та асинхронні. Синхронні ЦА – ЦА, коли зміна вхідних сигналів викликає зміну вихідних сигналів тільки після подачі синхронізуючих тактових імпульсів. Асинхронні ЦА – ЦА, коли зміна вхідних сигналів відразу викликає зміну вихідних сигналів. Реальні цифрові автомати можуть мати лише скінченну множину внутрішніх станів, а тому скінченне число входів та виходів. Закон функціонування будь-якого абстрактного синхронного ЦА визначається його вихідним сигналом Y(t+1), який залежить від вхідних сигналів в момент часу (t+1) та від внутрішніх станів автомата: q(t) і q(t+1). ЦА поділяються на ЦА комбінаційного і ЦА послідовного типів. Комбінаційним (ЦА Мура) називається ЦА, коли вихідні сигнали залежать від вхідних і не залежать від попереднього стану. Послідовним (ЦА Мілі) називається ЦА, коли вихідні сигнали залежать від вхідних і від попереднього стану. Довільний абстрактний автомат Мілі або Мура називається автоматом з пам’яттю, тобто таким, що здатний запам’ятовувати інформацію. Якщо автомат має лише один внутрішній стан, то такий автомат називається автоматом без пам’яті. Оскільки логічний стан виходів ЦА без пам’яті залежить тільки від комбінації логічних сигналів на входи в даний момент часу, то такий автомат називається комбінаційним пристроєм. Основною задачею теорії ЦА є задача синтезу і аналізу цифрових пристроїв. Для цього використовують математичний апарат алгебри логіки. Загальні питання синтезу ЦА Синтез скінченного автомата довільної складності можна поділити на кілька етапів: Поблоковий синтез (блоків) передбачає поділ всього автомата на окремі блоки, для кожного з яких визначено завдання, що він повинен реалізувати. Абстрактний синтез полягає у побудові абстрактного автомата, його таблиці станів (або функцій переходів-виходів) за обраним способом задавання функцій для послідовного пристрою тут визначається необхідний об’єм пам’яті для кожного блоку. Структурний синтез передбачає побудову структурної (функціональної) схеми автомата. Встановлюється структура всього автомата з врахуванням його вхідних і вихідних сигналів. А також здійснюється вибір елементів для побудови схеми, якщо вони наперед не задані. Надійнісний синтез забезпечує надійність функціонування автомата на основі перебудови певної схеми. Технічний синтез – кінцевий етап, на якому виявляється спотворення сигналів, що можуть виникати через ідеальні застосування елементів. Застосовують певні заходи для усунення спотворень. Поняття про комбінаційну схему Пристрій, який перетворює дискретну інформацію, в загальному випадку має n входів і k виходів, з яких знімаються вихідні сигнали. Кожний з вхідних сигналів являє собою деякий символ (букву) вхідного алфавіту. В свою чергу, вхідні сигнали являють собою символи (букви) вихі...