Розроблення перетворювача цифрового коду. Курсова робота з Прикладна теорія цифрових автоматів. Робота № 528790

Розроблення перетворювача цифрового коду

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Львівський державний університет безпеки життєдіяльності

Інститут:

Факультет:

РТ

Кафедра:

Управління інформаційною безпекою

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Курсова робота

Предмет:

Прикладна теорія цифрових автоматів

Група:

ІБ-31

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Державна служба з надзвичайних ситуацій України Львівський державний університет безпеки життєдіяльності Кафедра управління інформаційною безпекою / КУРСОВА РОБОТА на тему: " Розроблення перетворювача цифрового коду" з дисципліни: "Прикладна теорія цифрових автоматів" ЗМІСТ ВСТУП 3 1.Мета курсової роботи 4 1.1. Інформація про цифровий автомат 5 1.2 Метод мінімізації Квайна–Мак-Класки 6 1.3. Загальна характеристика перетворювачів кодів 7 2. ВИКОНАННЯ 8 2.1. Складання таблиці істинності цифрового автомата 8 2.2. Для зручності мінімізації конституенти записуємо у стовпчик 9 3. Будуємо таблиці покриттів для кожного із елементів: 12 4. Загальна схема, таблиця та діаграма базису 3І/3АБО 19 ВИСНОВОК 20 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 21 ВСТУП Дослідження в галузі теорії автоматів розпочалися у 50-х роках минулого століття. Теорія автоматів є одним із фундаментальних блоків сучасної теоретичної та практичної інформатики. Модель скінченного автомата виявилася досить зручною у великій кількості додатків не тільки в інформатиці, але й в інших галузях інженерної діяльності Прикладна теорія цифрових автоматів вивчає принципи побудови цифрових функціональних вузлів та пристроїв комп’ютерної техніки на основі інтегральних мікросхем і мікропроцесорних засобів. Теорія цифрових автоматів закладає теоретичні основи роботи комп’ютерної техніки. У даній курсові роботі проводиться проектування перетворювача цифрового коду. В цій роботі розглядаються основні положення алгебри логіки, методам мінімізації булевих функцій. Знання даних методів корисне при вивченні, наприклад, таких розділів дискретної математики, як «Схеми з функціональних елементів» – для пониження складності схем і «Автоматні функції» – для довизначення частково визначених функцій. Також наведені елементи логіки висловів – булевої алгебри на множині (істина, хибність). 1.Мета курсової роботи Курсова робота була здійснена з метою узагальнення пройденого матеріалу з дисципліни "прикладна теорія цифрових автоматів", з метою закріплення теоретичних знань і практичних навичок. Під час виконання курсової роботи мною були розглянуті такі основні вимоги: одержання прогресивних технічних рішень; строге застосування формалізованих методів аналізу і синтезу цифрових схем; мінімізація складу логічних елементів; оптимальний вибір сучасних швидкодіючих інтегральних мікросхем; виконання вимог чинних державних стандартів. Була досягнута мета: • закріплення, поглиблення та узагальнення теоретичних знань і розвиток навичок їх практичного застосування в галузі прикладної теорії цифрових автоматів; • самостійне розв’язання конкретних задач проектування цифрових автоматів; • уміння користуватися відповідною довідковою літературою, державними стандартами; • використання сучасних комп’ютерних інформаційних технологій. Основними етапами виконання курсової роботи є: визначення теми і оформлення завдання; безпосереднє виконання курсової роботи; оформлення пояснювальної записки та графічного матеріалу; захист курсової роботи. 1.1. Інформація про цифровий автомат Комбінаційні схеми будуються на основі логічних елементів. Логічний стан виходів елементів комбінаційної схеми залежить тільки від комбінації вхідних сигналів у певний момент часу. Розроблено універсальні (канонічні) форми представлення булевих функцій, які дають можливість одержати аналітичну форму довільної функції безпосередньо з таблиці істинності Найбільше поширення одержали ДДНФ і ДКНФ. Для одержання цих форм вводяться поняття мінтермів (конституєнта 1) і макстермів (конституєнта 0). Мінтерм – це функція n змінних, яка дорівнює одиниці тільки на одному наборі. Мінтерм одержують як кон’юнкцію n змінних, що входять до нього у прямому виді, якщо значення даної змінної в наборі xi = 1, і – із запереченням, якщо xi = 0. Макстерм – це функція n змінних, яка дорівнює нулю тільки на одному наборі. Макстерм одержують як диз’юнкцію усіх змінних, що входять до нього у прямому вигляді, коли значення xi = 0, або в інверсному вигляді, якщо значення xi = 1. Важливим етапом проектування комп’ютерних схем є мінімізація булевих функцій. Функції f і  називаються еквівалентними, якщо вони приймають однакові значення на всіх наборах аргументів. Еквівалентні функції можуть відрізнятися формами представлення та ціною. Під ціною перемикальної функції розуміється кількість букв, що входять в її запис. Проблема мінімізації зводиться до відшукування форми представлення функції з мінімальною ціною. Мінімізація дає змогу спростити схеми, що реалізують перемикальні функції. Мінімізація забезпечує побудову економічних схем комп’ютерів. 1.2 Метод мінімізації Квайна–Мак-Класки Даний метод базується на задаванні функцій елементарних змінних, що входять в ДДНФ у виді двійкових чисел, які називаються номерами відповідних наборів. Крім номера кожному добуткові присвоюється визначений індекс, під яким розуміють кількість одиниць у двійковому поданні даного набору. Наприклад: Набір /, номер 010 (2), індекс 1(І) Набір /, номер 110 (6), індекс 2(ІІ) В результаті реалізації даного методу функція алгебри логіки розкладається на прості імпліканти. Під простою імплікантою функції розуміють будь-який елементарний добуток, що приймає одиничне значення на всіх наборах аргументів, що і вхідна ФАЛ і при виключенні з якого хоча б одного аргументу, вже не виконуватиметься дана умова. Алгоритм Квайна-Мак-Класкі формулюється наступним чином: для того, щоб два числа m та n були номерами двох наборів, що склеюються між собою, необхідно і достатньо, щоб індекси даних чисел відрізнялись на одиницю, самі числа відрізнялись на степінь числа два і число з більшим індексом було більше за число з меншим індексом. 1.3. Загальна характеристика перетворювачів кодів Перетворювачем коду називається функціональний вузол, призначений для перетворення двійкового коду з однієї форми в іншу. Для подання інформації використовують різноманітні двійкові та двійково – десяткові коди: прямий, обернений, доповняльний і їхні модифікації. Існує велика кількість кодів, які забезпечують: • простоту виконання арифметико – логічних операцій; • зручність переведення чисел з десяткової системи в двійковий код; • надійність виконання заданих алгоритмів функціонування і ефективний контроль результатів обчислень; • зменшення апаратних витрат при побудові цифрових пристроїв. Найбільш поширеними є прямий, обернений і доповняльний коди, які забезпечують представлення знака числа і заміну операції віднімання додаванням. До перетворювачів коду відносяться шифратори і дешифратори, однак за традицією ці функціональні вузли виділені в окремі самостійні класи. 2. ВИКОНАННЯ 2.1. Складання таблиці істинності цифрового автомата Цифри і букви Вхідна комбінація (двійковий код) Вихідна комбінація (семисегментний код) x3 x2 x1 x0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 - - 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 - - 2 0 0 1 0 0 1 0 0 1 - - 3 0 0 1 1 0 1 1 0 0 - - 4 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 5 0 1 0 1 - 0 0 0 0 0 1 6 0 1 1 0 - - - 0 - - 1 7 0 1 1 1 1 - - 1 0 0 0 8 1 0 0 0 0 1 1 - - 0 0 9 1 0 0 1 0 0 1 - - 0 0 A 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 B 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 C 1 1 0 0 1 - - 1 0 1 0 D 1 1 0 1 0 - - 0 0 0 1 E 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 F 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 2.2. Для зручності мінімізації конституенти записуємо у стовпчик K0 0 0000 g,b,a 1 0001 g,f,e,d,b,a 2 0010 f,c,b,a 3 0011 f,e,b,a 4 0100 e,d,a 5 0101 g,a 6 0110 g,f,e,c,b,a 7 0111 g,f,e,d 8 1000 F,e,d,c, 9 1001 e,d,c B 1011 D,c,b,a C 1100 g,f,e,d,b D 1101 f,e,a E 1110 f,e,d,c,b F 1111 d,c,b K1 0-1 000X g,b,a 0-2 00X0 b,a 0-4 0X00 a 1-3 00X1 f,e,b,a 1-5 0X01 A 1-9 X001 E 2-3 001X f,b,a 2-6 0X10 f,C,b,A 4-5 010X a 4-6 01X0 E,a 4-C X100 e,d 8-9 100X E,d,c 8-C 1X00 F,e,d 3-7 0X11 F,e 3-B X011 B,a 5-D X101 A 6-7 011X G,f,e 6-E X110 f,e,c,b 9-B 10X1 d,c 9-D 1X01 E C-D 110X F,e C-E 11X0 F,e,d,b 7-F X111 D B-F 1X11 D,c,b E-F 111X D,c,b K2 0-1/2-3 00XX b,a 0-1/4-5 0X0X a 0-2/1-3 00XX B,a 0-2/4-6 0XX0 a 0-4/1-5 0X0X a 0-4/2-6 0XX0 a 2-3/6-7 0X1X f 2-6/3-7 0X1X f 4-6/C-E X1X0 e 4-C/6-E X1X0 e 8-9/C-D 1X0X e 8-C/9-D 1X0X e Z= 0001(

Курсова робота Прикладна теорія цифрових автоматів

polik

08.12.2016 10:33

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись