МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра «Захист інформації»
ЗВІТ
до лабораторної роботи №4
з дисципліни:
«Компонентна база засобів технічного захисту інформації»
на тему:
«ВИВЧЕННЯ МЕТОДІВ АНАЛІЗУ ТА СИНТЕЗУ СКІНЧЕННИХ АВТОМАТІВ»
Мета роботи – вивчення методів аналізу та синтезу скінченних автоматів.
Результати виконання роботи
Визначаємо варіант. Номер варіанту – . Отже, варіанти наших таблиць такі:
Таблиця 1
Таблиця переходів
Таблиця 2
Таблиця виходів
Типи тригерів: , тобто перший - D, другий - T.
Синтезуємо структурну схему скінченного автомата.
Обчислюємо мінімальну кількість структурних двійкових змінних для кодування вхідних сигналів, станів і вихідних сигналів:
,
,
.
Тепер складаємо таблиці кодування:
Таблиця 3
Вхідні
сигнали
Код вхідних
сигналів
0
0
1
0
1
0
Таблиця 4
Вихідні
сигнали
Код вихідних
сигналів
0
0
1
0
1
0
Таблиця 5
Стани
автомата
Код
станів
0
0
1
1
0
1
0
1
Таблиці переходів тригерів:
Таблиця 6
00
01
10
11
0
1
0
1
Таблиця 7
00
01
10
11
0
1
1
0
Комбінаційна схема, яку будемо синтезувати, має реалізувати чотири логічні функції: функцію збудження D-тригера; функцію збудження T-тригера; функції збудження компонентів вихідного вектора структурного автомата. Будуємо таблицю істинності для цих функцій.
Таблиця 8
Таблиця істинності
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
-
1
1
0
0
*
*
*
*
*
*
-
1
1
0
1
*
*
*
*
*
*
-
1
1
1
0
*
*
*
*
*
*
-
1
1
1
1
*
*
*
*
*
*
Пояснимо послідовність складання і заповнення таблиці істинності. Отже, стовпці , , , - це вхідні змінні, від яких залежать значення у всіх інших стовпцях таблиці, тому заповнюємо їх, перебираючи усі можливі комбінації. Далі, керуючись кодами у стовпцях , , , і таблицями кодування (табл. 3, 5) записуємо у перший допоміжний стовпець сигнали , які впливають на s-ому такті роботи автомата. Після цього керуючись таблицями переходів і виходів (табл. 1, 2), визначаємо на кожному такті стан, у який перейде автомат на наступному такті роботи та вихідний сигнал на даному такті роботи. У стовпці , записуємо код, який відповідає , а в , - . Стовпець заповнюємо так, щоб цей елемент пам’яті перейшов із у (використовуємо таблицю переходів тригера). Стовпець , заповнюємо аналогічно, але для станів і .
Тепер мінімізуємо логічні функції за допомогою методу карт Карно:
Рис. 1. Карти Карно для мінімізації функцій (у лівому верхньому куті зазначено функцію)
Результат мінімізації:
,
, .
Останній крок – будуємо схему.
Рис. 2. Схема скінченного автомата для тестування
Рис. 3. Часова діаграма роботи схеми з рис. 2 (перевірка працездатності схеми за таблицею істинності)
Висновок
Отже, я розглянув канонічний метод структурного синтезу автоматів з пам’яттю та з його допомогою синтезував схему скінченного автомата.