Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ПТЦА
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Комп'ютерна інженерія
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Конспект лекцій
Предмет:
ПТЦА
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет радіоелектроніки
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до практичних занять з дисципліни "Прикладна теорія цифрових автоматів" напрямку «Комп’ютерна інженерія»
ЗАТВЕРДЖЕНО
кафедрою АПОТ
Протокол № 8
від “14” 04 2006
Харків 2006
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “Прикладна теорія цифрових автоматів” для студентів напрямку «Комп’ютерна інженерія» / Упоряд. Какурін М.Я., Кулак Е.М., Карасьов А.Л. ( Харків: ХНУРЕ, 2006. ( 59с.
Упорядники: М.Я. Какурін
Е.М. Кулак
А.Л. Карасьов
Рецензенти: О.Г. Руденко, д.т.н., проф. каф. ЕОМ ХНУРЕ
ЗМІСТ
Вступ ……………………………………………………………………………
4
1 Контролюючі і коригуючі коди …………………………………………….
6
2 Типи цифрових автоматів і засоби їх завдання …………………………….
10
3 Елементарні автомати, типи і способи їх завдання ………………………..
12
4 Упорядкування матриць переходів елементарних автоматів (тригерів)…..
14
5 Оптимальний синтез елементарних автоматів ……………………………...
21
6 Засоби завдання мікропрограмних автоматів ……………………………...
26
7 Кодування внутрішніх станів для елементарних автоматів з прямими входами …………………………………………………………………………
30
8 Кодування внутрішніх станів цифрових автоматів для тригерів з інверсними входами ……………………………………………………………
35
9 Структурний синтез мікропрограмного автомата Мілі…………………….
38
10 Структурний синтез мікропрограмного автомата Мура………………..
41
Висновки ………………………………………………………………………
43
Перелік посилань ……………………………………………………………….
45
Додаток А. Зразок виконання завдання «Синтез тригера на тригері»……...
47
Додаток В. Зразок виконання разрахунково-графичного завдання №1 «Синтез мікропрограмного автомата Мілі»…………………………………..
53
ВСТУП
Досягнення у створенні і застосуванні засобів обчислювальної техніки нині визначає не тільки рівень виробництва й організації різноманітних процесів керування, але й можливості фундаментальних досліджень в усіх галузях науки. Тому обчислювальна техніка стала важливим фактором науково-технічного прогресу і невід'ємною складовою частиною продуктивних сил в усіх технічно розвинених країнах світу.
Особлива увага на сучасному етапі розвитку науки і техніки приділяється застосуванню ЕОМ для підвищення ефективності наукових досліджень, автоматизації наукового експерименту, а також створенню автоматизованих систем керування технологічними процесами (АСУ ТП) і систем автоматичного проектування (САПР).
Велику роль в оволодінні сучасними методами проектування цифрової апаратури відіграє курс "Прикладна теорія цифрових автоматів", який знайомить студентів з фундаментальними поняттями булевої алгебри і теорії мінімізації цифрових функцій, з визначенням, типами і способами завдання цифрових автоматів, з прикладними задачами розробки й представлення алгоритмів функціонування цифрових автоматів, прищеплює навички до розробки вузлів і блоків ЕОМ на сучасній елементній базі в процесі роботи над курсовим проектом.
Крім логічних (комбінаційних) існують схеми, вихідні сигнали яких залежать не тільки від значень сигналів у даний момент часу, але й від значень сигналів, що надходять на входи автомата в попередні моменти часу, тобто від його передісторії.
У зв'язку з цією обставиною у визначення абстрактного автомата, що задається множиною з шести параметрів (вхідного алфавіту, вихідного алфавіту, внутрішнього алфавіту, функції переходів, функції виходів, початкового стану), вводиться поняття внутрішнього алфавіту (множини внутрішніх станів).
Стан саме і відповідає деякій пам'яті про минуле, дозволяючи усунути час як змінну і позначити вихідні сигнали як функцію станів і входів у даний момент часу.
Для проектування і синтезу цифрових автоматів застосовується математичний апарат теорії кінцевих (цифрових) автоматів.
Під час описання автомата фіксується деяка множина станів, у яких знаходиться автомат.
У кожний момент дискретного часу на вхід автомата надходить один вхідний сигнал (літера вхідного алфавіту), що здійснює перехід автомата в новий стан і на виході з’являється один вихідний сигнал (літера вихідного алфавіту).
Процес функціонування автомата полягає у тому, що при подачі на його вхід деякої послідовності вхідних сигналів (вхідного слова), він переходить з одного стану в інший і формує послідовність вихідних сигналів (вихідне слово).
При вивченні теорії цифрових автоматів варто звернути увагу на різноманітні засоби завдання цифрових автоматів, типи цифрових автоматів (Мілі, Мура, С-автомат), на елементарні автомати (тригери) з одним, двома і трьома входами, на теорему про структурну повноту В.М. Глушкова для синтезу цифрових автоматів, на умови повноти системи переходів і виходів елементарних автоматів.
Необхідно уважно вивчити головні етапи канонічного методу синтезу структурної схеми автомата, кодування вхідних, вихідних сигналів і внутрішніх станів автомата з урахуванням типу елемента пам'яті (тригера), що використовується, одержання і мінімізацію функцій виходу і збудження входів елементів пам'яті, синтез схеми автомата.
1 КОНТРОЛЮЮЧІ І КОРИГУЮЧІ КОДИ
1.1 Мета заняття
Вивчити основи теорії завадостійкого кодування й усвідомити геометричний і фізичний зміст головних понять цієї теорії - кодова відстань коду, відстань Хемінга між двома кодовими комбінаціями, кратність помилки, що контролює код, що коригує код тощо; навчитися кодувати і декодувати кодові комбінації в коді Бергера і коді Хемінга.
1.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Перед виконанням індивідуального завдання необхідно за конспектом і рекомендованою літературою вивчити теоретичний матеріал, що відноситься до інформаційних основ цифрових автоматів. Потім за допомогою контрольних питань варто перевірити ступінь засвоєння теоретичного матеріалу і приступити до виконання індивідуального завдання.
Номер варіанта завдання визначається за номером групи nгр, обліковим номером студента в групі Nсп або за двома крайніми правими цифрами залікової книжки i, j (передостанньої i та останньої j відповідно). Припустимо, що i=2; j=3. Тоді, сумуючи за модулем 10 (mod 10) значення pi (стовпчик 2) і pj (стовпчик 3) табл. 1.1, знаходимо, що
p' = (pi+pj) mod 10 = (3+7) mod 10 = 0;
q' = (qi+qj) mod 10 = (8+8) mod 10 = 6;
r'= (ri+rj) mod 10 = (9+4) mod 10 = 3;
s' = (si+sj) mod 10 = (7+5) mod 10 = 2.
Далі утворюють перше вихідне число за формулою A1 = 93 nгр + Nсп
Таблиця 1.1
Цифри залікової книжки і значення параметрів
Параметр
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
JK
RS
D
R
S
E
T
DV
P
6
8
3
7
5
9
1
6
2
8
Q
0
7
8
8
6
5
1
0
5
2
R
4
1
9
4
3
1
9
4
0
4
S
3
1
7
5
2
0
4
9
6
3
Для одержання чисел А2-А5 використовують такі формули:
А2=А1+5р' ; А3=А1+6q' ; A4=A1+7r' ; A5=A1+8s' .
Всі п'ять чисел А1-А5 переводять з десяткової системи в двійкову і записують дев’ятирозрядним двійковим числом, доповнюючи старші розряди нулями, якщо числа мають малі значення. Потім з двійкових кодів чисел A1-A5 утворюють п'ять комбінацій контролюючіх кодів Бергера і п'ять комбінацій контролюючіх кодів Хемінга з контролем на непарність. Контрольні розряди в кодових комбінаціях кодів Бергера і Хемінга розташовують зліва від старшого інформаційного (дев'ятого) розряду, нумерацію розрядів здійснюють справа ліворуч.
Потім в отримані комбінації контролюючіх кодів Бергера і Хемінга вводять одиночну помилку в перші чотири числа A1-A4 відповідно в розряди з номерами p' (для A1), q' (для А2), r' (для A3) і s' (для A4).
Визначають вектор контрольних розрядів для кодів з помилкою, потім порівнюють значення векторів контрольних розрядів для випадку наявності та відсутності помилок у комбінації і роблять висновок про виявлення або відсутність помилки в прийнятій комбінації.
Рекомендується результати роботи оформити у вигляді двох таблиць для кодів Бергера і Хемінга, указавши вгорі таблиці справа ліворуч нумерацію розрядів, а зліва ввести стовпчик для вказівки числа A1-A5, причому для кожного числа відвести по два рядки (Ai - для числа без помилки і Aj - для числа з помилкою).
У другій частині завдання досліджують коригуючий код Хемінга з виявленням і виправленням одиночної помилки.
З цією метою спочатку для чисел A1-A5 з дев'ятьма інформаційними розрядами визначають кількість контрольних розрядів. Потім записують формули для підрахунку контрольних сум і складають результуючі кодові комбінації в коригуючому коді Хемінга з виправленням одиночної помилки. Нумерацію розрядів виконують справа ліворуч, починаючи з номера один.
В отримані комбінації вводять одиночну помилку в перші чотири числа A1-A4 відповідно в розряди з номерами p' , q' , r' , s' . Виконують декодування всіх п'ятьох комбінацій коригуючого коду Хемінга (п'ята комбінація не перекручена) і переконуються в тому, що вектор (синдром) помилки відповідає для чисел A1-A4 номеру перекрученого помилкою розряду, а для п'ятого числа дорівнює нулю.
Як і в першій частині завдання рекомендується результати оформити у вигляді таблиці, призначивши по два рядки для кожного числа (без помилки і з помилкою). Розряди з помилкою варто взяти в кружки. Необхідно також ввести додаткові стовпчики для контрольних розрядів після декодування коду на боці приймача.
У третій частині завдання утворюють п'ять комбінацій коригуючого коду Хемінга з виправленням одиночної і виявленням подвійної помилки. Для цього до п'яти незмінених двійкових тринадцятирозрядних комбінацій чисел A1-A5 у коді Хемінга з виправленням одиночної помилки добавляють додатковий (чотирнадцятий) контрольний розряд для контролю головних тринадцяти розрядів по парності. Потім виписують усі п'ять комбінацій. При відсутності помилок варто переконатися, що вектор помилки дорівнює нулю, а значення парності обчислене на приймальному боці за тринадцятьма розрядами збігається зі значенням парності чотирнадцятого розряду. Після цього в незмінену двійкову комбінацію для A1 вводять одиночну помилку в розряд s'. У чотирьох числах, що залишилися, A2-A5 вводять подвійну помилку відповідно в розряди (s'+1) mod 10; (s'+3) mod 10 (для A2); у розряди (r'+1) mod 10 і (r'+3) mod 10 для A3; у розряди (q'+1) mod 10 і (q'+3) mod 10 для A4; у розряди (p'+1) і (p'+3) mod 10 для A5. Якщо результат додавання по mod 10 дорівнює нулю, то його варто збільшити на одиницю.
Потім виконують декодування отриманих комбінацій і переконуються в тому, що значення результату додаткового контролю і вектори (синдроми) помилок дозволяють виправити одиночну помилку і виявити подвійну. Результати розрахунків рекомендується також оформити у вигляді таблиці, аналогічної попереднім розділам завдання.
Література:[1, с.4-11; 300-306; 2, с.90-93; 6, с.9-13].
Контрольні питання і завдання
Що таке інформація, ентропія?
У чому розходження між контролюючіми і коригуючіми кодами?
До яких класів кодів відносять код Бергера?
Як обчислюється кодова відстань за Хемінгом?
Як будується контроль кодових комбінацій за парністю, за непарністю?
Чому повинна дорівнювати відстань Хемінга для коду з виявленням t-кратної помилки?
Яку відстань Хемінга варто вибрати для коду з виявленням t-кратної і виправленням l-кратної помилок?
Чому дорівнює кількість контрольних розрядів коду Хемінга з виправленням одиничної помилки?
У чому зміст дискретизації (квантування) сигналу?
2 ТИПИ ЦИФРОВИХ АВТОМАТІВ І ЗАСОБИ ЇХ ЗАВДАННЯ
2.1 Мета заняття
Вивчити головні типи цифрових автоматів - автомат Мілі, автомат Мура, С - автомат і їхні головні параметри і засоби завдання; засвоїти алгоритм переходу від автомата Мілі до автомата Мура і зворотній перехід.
2.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Спочатку слід за конспектом та вказаною літературою повторити теоретичний матеріал, що відноситься до теми заняття, і потім виконати таке індивідуальне завдання:
1. Скласти граф переходів цифрового автомата Мілі для керування комплектуванням деталей трьох типів А, B, С (вхідні сигнали). Деталі надходять до ділянки комплектування в безладній послідовності по головному конвеєру. Не використані в даному комплекті деталі автомат пропускає до іншої ділянки комплектування (виробляє вихідний сигнал Y3). Деталь, що входить до комплекту, але не потребується в даний такт, автомат повертає за допоміжним конвеєром на головний конвеєр (по сигналу Y2), деталь, що потребується для комплектування, автомат пропускає в комплект (по сигналу Y1).
2.Склад комплекту визначається шляхом переведення номера варіанта завдання NВАР=ij у п'ятеричну систему числення і представлення його трьохрозрядним числам. Цифри i, j є відповідно передостанньою й останньою цифрами номера залікової книжки. Якщо число виявляється малим, то старший розряд (розряди) доповнюється нулем (нулями). Потім цифри п'ятеричної системи змінюються на тип деталі в комплекті за таким правилом: цифри 0 або 1 змінюються на А, цифри 2 і 3 на B, цифра 4 на С. Наприклад, при ij=98 NВАР=9810 =3435 і комплект складатиметься з набору деталей ВСВ.
3. Від графічного способу завдання автомата Мілі варто перейти до табличного способу завдання автомата Мілі, уклавши таблиці переходів і виходів шляхом аналізу графа переходів.
4. Від графа автомата Мілі варто виконати перехід до графа автомата Мура, еквівалентного початковому автомату Мілі, а потім за графом переходів автомата Мура варто побудувати відзначену таблицю переходів автомата Мура.
Література:[3, с.12-17; 22-28; 4, с.143-154].
Контрольні питання і завдання
У чому відзнака автоматів Мура і Мілі?
Чим відрізняється С-автомат від автоматів Мілі і Мура?
Які існують способи завдання цифрових автоматів?
У чому зміст головних параметрів цифрового автомата?
Як перейти від автомата Мура до еквівалентного йому автомата Мілі?
Що означає еквівалентність двох автоматів?
Які головні етапи алгоритму переходу від автомата Мілі до автомата Мура?
Що являє собою граф переходів цифрового автомата Мілі, Мура, С-автомата?
Який цифровий автомат вважається частковим цифровим автоматом?
3 ЕЛЕМЕНТАРНІ АВТОМАТИ, ТИПИ І СПОСОБИ ЇХ ЗАВДАННЯ
3.1 Мета заняття
Вивчити головні типи елементарних автоматів і способи їх завдання, одержати навички упорядкування повних таблиць переходів (ПТП), скорочених таблиць переходів (СТП), функцій переходів (ФП), графів переходів (ГП) асинхронних і синхронних тригерних схем (елементарні автомати).
3.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Перед виконанням індивідуального завдання варто вивчити теоретичний матеріал з даної теми.
Номер варіанта завдання визначається передостанньою й останньою цифрами номера залікової книжки студента N=ij, а також отриманими з табл.1.1 у практичному завданні 1 числами p', q', r', s' для варіанта індивідуального завдання.
Перед виконанням цього завдання слід чітко усвідомити, що S-тригер - це тригер з двома входами RS і SS, що допускає, на відміну від RS-тригера, одночасну наявність одиничних сигналів на RS і SS входах. При RS=SS=1 S-тригер з стану Q(t) завжди переходить у Q(t+1)=1, тому що дія входу SS сильніше входу RS (тому S-тригер).
Аналогічно в R-тригері RR вхід сильніше SR входу і при RR=SR=1 R-тригер переходить з стану Q(t) у стан Q(t+1) = 0 (тому R-тригер); у E-тригері при RE = SE = 1 стан Q(t+1) = Q(t), тобто зберігається старий стан. У RS-тригері забороняється одночасна подача одиниць на обидва входи (RS = 1), тому що при цьому на обох виходах установлюються нульові значення.
При цьому порушується закон виключеного третього булевої алгебри і формуються протирічні значення сигналів на виходах комбінаційних схем, залучених до виходів тригера.
Слід також пам'ятати, що відмінність тригера з інверсними входами від тригера з прямими входами полягає в тому, що активним значенням сигналу на входах інверсного тригера, що викликає його переключення, є нульове значення. Одиничне значення сигналу є не активним. У тригерах із прямими входами (RS, T, JK) має місце обернене ствердження.
У даному практичному занятті варто виконати такі два завдання:
Скласти ПТП, СТП, ФП і ГП асинхронного тригера, що відповідає числу p'.
Скласти ПТП, СТП, ФП і ГП синхронного тригера, що відповідає числу q'.
Так для p'=0 і q'=6 треба взяти асинхронний JK-тригер, для синхронного - E-тригер. Слід також мати на увазі, що позначку на дугах графа переходів синхронного автомата слід виконувати з урахуванням наявності, крім входів RE і SE, ще і входу синхронізації CE. З цією метою по ПТП тригера E-типу треба знайти множини комбінацій на входах для виконання кожного типу переходу. Потім кожну з множин треба подати у вигляді диз'юнкції мінімальної кількості простих імплікант, що накривають цю множину. Отриманим виразом потім позначають дугу для відповідного типу переходу.
Література: [конспект; 3, с.97-101; 5, с.186-193].
Контрольні питання і завдання
Який тригер називається тригером типу RS?
2. Яка таблиця називається повною таблицею переходів тригера, скороченою таблицею переходів, що називається графом переходів, функцією переходів?
3. Скільки рядків і стовпчиків містить ПТП і СТП n-входового тригера?
4. Як перейти від ПТП до СТП, від ПТП до функції переходів?
5. Як побудувати ПТП синхронного тригера по ПТП асинхронного тригера того ж типу?
6. На які класи підрозділяються тригери за способом запису інформації в тригер?
7. Що означає динамічне керування записом?
4 УПОРЯДКУВАННЯ МАТРИЦЬ ПЕРЕХОДІВ ЕЛЕМЕНТАРНИХ
АВТОМАТІВ (ТРИГЕРІВ)
4.1 Мета заняття
Вивчити головні етапи алгоритму упорядкування матриць переходів елементарних автоматів; одержати навички упорядкування матриць переходів тригерів асинхронного і синхронного типів, оволодіти методом синтезу одного асинхронного тригеру на базі іншого асинхронного тригеру.
4.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Спочатку треба вивчити теоретичний матеріал даної теми за конспектом і рекомендованою літературою. Після самоперевірки ступеня засвоєння матеріалу теми слід виконати індивідуальне домашнє завдання. Для складання завдання варто скористатися четвіркою чисел p', q', r' і s', отриманими за номером варіанта NВАР=ij у практичних заняттях 1.
Індивідуальне завдання до практичного заняття 4 міститься у побудові матриць переходів асинхронного і синхронного тригерів для пунктів 1 і 2 індивідуального завдання (табл.1.1).
Формулювання пунктів завдання:
1. Скласти матрицю переходів тригера, що відповідає числу p'.
2. Скласти матрицю переходів тригера, що відповідає числу q'.
Синхронність або асинхронність тригера p' визначається парністю числа r', синхронність тригера q' визначається парністю або непарністю числа s'. При парності r' тригер p' береться синхронним, при непарності r' - асинхронним.
Аналогічно тригер q' вибирають синхронним, якщо s'-парне число, і асинхронним, якщо s' - непарне число. Наприклад, для NВАР=ij=23 маємо p'= 0; q'= ; r'=3; s'=2.
Інтерпретація індивідуального домашнього завдання в даному випадку така:
1. Скласти матрицю переходів асинхронного JK-тригера (r'- непарне);
2. Скласти матрицю переходів синхронного тригера E-типу (s'- парне число).
Слід пам'ятати, що в матрицях переходів синхронних тригерів має бути присутнім стовпчик синхровходу поряд з іншими інформаційними входами.
Для упорядкування матриць переходів тригерів рекомендується застосування такого алгоритму:
Скласти повну таблицю переходів тригера заданого типу.
Для кожного типу переходу Q(t)-Q(t+1) вигляду "0-0", "0-1", "1-0", "1-1" вибрати з повної таблиці переходів допустимі комбінації сигналів на входах тригера. При цьому рядки ПТП, що відповідають невизначеному значенню Q(t+1)=Х, з розгляду виключаються.
За вибраними комбінаціями сигналів на визначеному типі переходу (спочатку для переходу "0-0") перейти до символічного запису цих комбінацій і, користуючись формулою розкладання булевої функції
за змінною Хi
або спеціальною таблицею варіантів описів взаємозв'язку входів (табл.4.1), записати вираз для функції входу МП у базисі Буля.
Мінімізувати вираз для функції входу, привівши його до дужкової форми, що містить мінімальну кількість букв.
Етапи 3 і 4 алгоритму треба виконати для усіх входів тригера і всіх типів переходів.
Використовуючи отриманий вираз для функцій входів, скласти матрицю переходів елементарного автомата (тригера).
Таблиця 4.1
Комбінації сигналів
Номер опису
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Входи
X1
0
0
1
1
00
01
01
01
01
X2
0
1
0
1
01
00
01
10
11
Варіант
I
Головний X1
0
0
1
1
-
-
b1
b1
b1
Керований X2
0
1
0
1
-
0
b1
1
Варіант
ІI
Головний X1
0
0
1
1
0
-
b1
-
Керований X2
0
1
0
1
b
-
b1
b1
-
При використанні табл.4.1 слід мати на увазі, що в описах нижнього масиву (варіант II) роль головного входу відіграє Х2, в описах варіанта I (друга знизу смуга) - вхід Х1. Головний вхід у МП тригера повинен стояти на місці першого лівого стовпчика.
Продовження таблиці 4.1
Комбінації сигналів
Номер опису
10
11
12
13
14
15
Входи
X1
11
001
001
011
011
0011
X2
01
010
011
001
101
0101
Варіант
I
Головний X1
-
b1
b1
1
b1
b1
Керований X2
-
b1b2
b2
Варіант
II
ГоловнийX1
1
b1b2
b2
Керований X2
b1
b1
b1
b1
b1
b1
Для номерів описів 1-6, 9, 10, де один із вхідних сигналів детермінований, роль головного входу не може бути передана іншому входу.
У номерах описів 7, 8, 11, 14, 15, що володіють властивістю "симетрії" стосовно будь-якого зі входів Х1 або Х2, передача ролі головного входу керованому і навпаки не змінюють вигляду функціональної залежності між входами. У номерах описаних 12 і 13, яким не властива "симетрія", при зміні керованого входу відбувається зміна вигляду функціональної залежності.
Треба зауважити, що роль головного входу повинна бути незмінною для всіх рядків матриці переходів. Після упорядкування МП слід упорядкувати індекси в невизначених коефіцієнтах.
Логічне проектування схем із пам'яттю при наявності матриці переходів зводиться до одержання функцій збудження для кожного входу тригера і до мінімізації отриманих функцій у заданому базисі.
Синтезувати асинхроний тригер з двома входами XY на базі іншого асинхроного тригера з одним або двома входами VW. Синтез полягає в побудові найбільш простої схеми XY-тригера (по найменшому значенню крітерія Квайна СВ). Варіанти завдань наведені у таблиці 4.2. та таблиці 4.3.
Алгоритм синтезу містить такі етапи:
1. Будується ПТП тригера, що синтезується.
Праворуч ПТП додаються стовпці входів збудження базового тригера.
3. На підставі аналізу типу переходу Qt-Qt+1 та матриці переходів базового тригеру у кожному рядку ПТП тригеру, що синтезується, заповнюються значення входів збудження базового тригера.
4. Для кожного входу базового тригеру за допомогою карт Карно знаходяться мінімальні ДНФ та КНФ входів збудження.
5. Обчислюються значення оцінок Квайна для кожної функції збудження. Вибирають форми представлення функції (ДНФ або КНФ), що мають мінімальні значення.
6. По формам представлення функцій що мають мінімальні оцінки Квайна будується схема тригеру, що синтезується, на основі базового тригеру. Таблиця 4.2.
Тригер, що синтезується
Група потоку
1
2
3
4
5
Ni
CXY
CVW
CVW
CVW
CVW
CVW
1
CRS
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
2
CRS*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
3
CR*S
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
4
CR*S*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
5
CRrSr
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
6
CRrSr*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
7
CRr*Sr
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
8
CRr*Sr*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
9
CRsSs
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
10
CRsSs*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
11
CRs*Ss
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
12
CRs*Ss*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
13
CReSe
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
14
CReSe*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
15
CRe*Se
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
16
CRe*Se*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
17
CKJ
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
18
CKJ*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
19
CK*J
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
20
CK*J*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
21
CVT
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
22
CVT*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
23
CV*T
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
24
CV*T*
CVD
CVD*
CV*D
CV*D*
CVT
Тригер, що синтезується для 5-го ПЗ
Базовий тригер для 5-го ПЗ
Тригер, що синтезується для 4-го ПЗ без входу С
D
D*
T
T*
RS
Базовий тригер для 4-го ПЗ
Таблиця 4.3.
Тригер, що синтезується
Група потоку
6
7
8
9
10
Ni
CXY
CVW
CVW
CVW
CVW
CVW
1
CKJ
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
2
CKJ*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
3
CK*J
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
4
CK*J*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
5
CReSe
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
6
CReSe*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
7
CRe*Se
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
8
CRe*Se*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
9
CVT
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
10
CVT*
CVW
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
11
CV*T
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
12
CV*T*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
13
CRsSs
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
14
CRsSs*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
15
CRs*Ss
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
16
CRs*Ss*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
17
CRS
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
18
CRS*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
19
CR*S
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
20
CR*S*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
21
CRrSr
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
22
CRrSr*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
23
CRr*Sr
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
24
CRr*Sr*
CVT*
CV*T
CVD*
CV*D
CV*D*
Тригер, що синтезується для 5-го ПЗ
Базовий тригер для 5-го ПЗ
Тригер, що синтезується для 4-го ПЗ без входу С
RS
RS*
R*S
R*S*
T*
Базовий тригер для 4-го ПЗ
Література: [конспект; 7, с.52-56; 3, с.98-99].
Контрольні питання і завдання
1. Які особливості упорядкування матриці переходів тригера?
2. Скільки рядків і стовпчиків є в матрицях переходів?
3. Які головні етапи алгоритму упорядкування матриць переходів елементарних автоматів?
4. Для чого необхідно враховувати взаємну залежність сигналів на входах тригера?
5. У чому зміст формули розкладання булевої функції по змінній Хi?
6. Як варто використовувати таблицю описів при упорядкуванні матриць переходів тригерів із кількістю входів, що перевищують два?
7. На які класи підрозділяються тригерні схеми за типом матриць переходів?
8. У чому переваги і недоліки асинхронних і синхронних тригерів?
5 ОПТИМАЛЬНИЙ СИНТЕЗ ЕЛЕМЕНТАРНИХ АВТОМАТІВ
5.1 Мета заняття
Вивчити головні прийоми канонічного методу синтезу автоматів; одержати навички оптимального синтезу одного типу елементарного автомата на базі іншого.
5.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Після вивчення теоретичного матеріалу даної теми за конспектом і рекомендованою літературою і перевірки ступеня засвоєння матеріалу за контрольними питаннями до даної теми варто приступити до виконання індивідуального завдання. У завданні необхідно виконати синтез одного типу тригера на базі іншого, що означає синтез найпростішої схеми тригера з мінімальною кількістю додаткових логічних елементів.
Спочатку за номером варіанта NВАР=ij і четвіркою чисел p’,
06.02.2014 00:02-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора