48172 (Прикладна теорія цифрових автоматів)

2016-07-30СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Прикладна теорія цифрових автоматів", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "48172"

Текст из документа "48172"

АНОТАЦІЯ

Курсове проектування є завершальним етапом вивчення студентами спеціальних дисциплін, передбачених робочим планом за фахом АМ.

Задачі курсового проектування - закріплення, систематизація, поглиблення і розвиток теоретичних і практичних знань, отриманих у процесі вивчення дисципліни, а також придбання ними практичних навичок самостійного рішення загальнотеоретичних, практичних і методичних питань проектування програмних продуктів.

Основна мета курсового проектування складається у вивченні й аналізі питань, зв'язаних зі спеціальними аспектами досліджуваних дисциплін, удосконалюванні загальнотеоретичної підготовки студентів, а також самостійному застосуванні отриманих знань.

Метою курсового проекту є проектування керуючих автоматів Милі і Мура, по заданій графі-схемі алгоритму, і побудова їхніх принципових схем на елементах заданої серії.

У курсовому проекті були реалізовані необхідні вимоги, і виконаний синтез керуючих автоматів на елементах серії КР1533.

RESUME

Course designing is the closing stage of studying by students of the special disciplines stipulated by the working plan on a speciality american.

Problems of course designing - fastening, ordering, a deepening and development of the theoretical and practical knowledge received during studying of discipline, and also purchase of practical habits of the independent decision of general-theoretical, practical and methodical questions of designing of software by them.

The basic purpose of course designing develops in studying and the analysis of the questions connected to special aspects of researched disciplines, perfection of general-theoretical preparation of students, and also independent application of the received knowledge.

The purpose of the course project is designing managing automatic devices of Mile and Mess, under the given column - circuit of algorithm, and construction of their basic circuits on elements of the given series.

In the course project there were realized necessary requirements, and the executed synthesis of managing automatic devices of elements of series KR1533.

ЗМІСТ

Введення

1. Вибір варіанта завдання

1.1. Граф-схема алгоритму

1.2. Тип тригера

1.3. Серія інтегральних мікросхем

2. Основна частина

2.1.Структурний синтез автомата Мура

2.1.1. Розмітка станів ГСА

2.1.2. Таблиця переходів автомата

2.1.3. Кодування станів

2.1.4. Функції збудження тригерів та вихідних сигналів

2.2. Структурний синтез автомата Мілі

2.2.1. Розмітка станів ГСА

2.2.2. Таблиця переходів автомата

2.2.3. Кодування станів

2.2.5. Функції збудження тригерів та вихідних сигналів

Закінчення

Список використаної літератури

1 Введення

Метою курсового проекту по дисципліні "Прикладна теорія цифрових автоматів" є закріплення основних теоретичних знань і практичних навичок у ході самостійної роботи. У ході роботи необхідно :1. спроектувати керуючий автомат Милі по заданої граф - схемі алгоритму. Побудувати принципову схему автомата з використанням елементів серії КР1533.2. спроектувати керуючий автомат Мура по заданої граф - схемі алгоритму. Побудувати принципову схему автомата з використанням елементів серії КР1533. Керуючий автомат генерує послідовність керуючих сигналів, запропоновану мікропрограмою, і відповідну значенням логічних елементів, тобто задає порядок виконання дій в операційному автоматі, що випливають з алгоритму виконання операцій. Кінцевий автомат, що інтерпретує мікропрограму роботи операційного пристрою, називається мікропрограмним автоматом. На практиці найбільше поширення одержали два класи автоматів - автомати Милі і Мура. Основна відмінність автомата Мура від автомата Милі полягає в тім, що вихідний сигнал в автоматі Мура залежить тільки від поточного стану автомата й у явному виді не залежить від вхідного сигналу.

1.1 Вибір завдання.

1.1 Вибір граф-схеми алгоритму

Граф-схеми алгоритмів обираються кожним студентом в індивідуальному порядку. Вона складається з чотирьох блоків: E, F, G, H. Студенти обирають граф-схему із п’яти блоків з номерами 0...4 на підставі чисел А, В, С та (А+В+С) за наступними правилами:

- блок "Е" – схема під номером (А) mod 5 = 16 mod 5 = 1;

- блок "F" – схема під номером (В) mod 5 = 01 mod 5 = 1;

- блок "G" – схема під номером (С) mod 5 = 26 mod 5 = 1;

- блок "H" – схема під номером (А+В+С) mod 5 = 43 mod 5 = 3.

Розташування обирається з використанням номера групи.

1.2 Вибір типа тригера

Тип тригера знаходимо по таблиці 1 на підставі числа (А) mod 3 = 27 mod 3 = 0.

Таблиця 1 Для вибору варіанта тргера

(A) mod 3

ТИП ТРИГЕРА

0

Т

D

1

D

JK

2

JK

T

автомат

Мілі

Мура

Отримуємо D-тригер для автомата Мілі та JK-тригер для Мура.

1.3. Вибір ссерії інтегральних мікросхем

Для парних номерів за списком (26) - серія КР1533.

Після відповідної розмітки будуємо таблиці переходів для обох автоматів.

2 ОСНОВНА ЧАСТИНА

2.1.Структурний синтез автомата Мура

2.11. Розмітка станів ГСА

Для автомата Мура на етапі одержання відміченої ГСА розмітка провадиться відповідно до наступних правил:

1) символом а1 відмічаються початкова і кінцева вершини;

2) різні операторні вершини відмічаються різними символами;

3) всі операторні вершини повинні бути відмічені.

Відповідно до цих правил я відмітив 25 станів.

2.1.2. Таблиця переходів автомата

Для кожного стану ai визначаю по ГСА всі шляхи, які ведуть в інші стани.

Я буду будувати зворотну таблицю переходів для автомата Мура, тому що я синтезую автомат на базі JK-тригера.

2.2.3. Кодування станів

Аналіз канонічного методу структурного синтезу автомата показує, що різні варіанти кодування станів автомата приводять до різних виражень функцій збудження пам'яті і функцій виходів, у результаті чого складність комбінаційної схеми істотно залежить від обраного кодування.

Я буду кодувати стани автомату з допомогою евристичного алгоритму кодування, тому що я синтезую автомат на базі JK-тригера.

Даний алгоритм мінімізує сумарне число переключень елементів пам'яті на всіх переходах автомата і використовується для кодування станів автомата при синтезі на базі T, RS, JK-тригерів. Для даних типів тригерів (на відміну від D-тригерів) на кожнім переході, де тригер змінює своє значення на протилежне, одна з функцій збудження обов'язково дорівнює 1. Зменшення числа переключень тригерів приводить до зменшення кількості одиниць відповідних функцій збудження, що при відсутності мінімізації однозначно приводить до спрощення комбінаційної схеми автомата.

Будую матрицю |T|, яка складається із всіх пар номерів (i, j), для яких P(i, j) 0, ij. Для кожної пари вказуємо її вагу.

Кодування станів виконуємо за еврістичним алгоритмом. Для цього будуємо матрицю D.

║T║ =

i │ j │ P(i,j)

1 │ 2 │ 1

1 │ 23 │ 1

1 │ 24 │ 1

2 │ 6 │ 1

2 │ 7 │ 2

2 │ 9 │ 1

3 │ 4 │ 1

3 │ 6 │ 1

3 │ 7 │ 1

3 │ 11 │ 1

3 │ 12 │ 1

4 │ 5 │ 1

5 │ 8 │ 1

6 │ 8 │ 1

7 │ 9 │ 1

8 │ 10 │ 1

8 │ 12 │ 1

8 │ 13 │ 1

9 │ 12 │ 1

9 │ 13 │ 2

9 │ 14 │ 1

10 │ 11 │ 1

13 │ 14 │ 1

14 │ 16 │ 1

14 │ 18 │ 1

14 │ 19 │ 1

15 │ 18 │ 1

15 │ 19 │ 2

15 │ 21 │ 1

15 │ 24 │ 1

15 │ 25 │ 2

16 │ 17 │ 1

17 │ 20 │ 1

18 │ 20 │ 1

19 │ 21 │ 1

20 │ 22 │ 1

21 │ 22 │ 1

21 │ 24 │ 1

21 │ 25 │ 1

22 │ 23 │ 1

22 │ 24 │ 1

Далі згідно правил алгоритму будуємо матрицю М

i │ j │ P(i,j)

18 │ 19 │ 2

16 │ 18 │ 1

3 │ 16 │ 1

7 │ 18 │ 1

5 │ 7 │ 1

5 │ 14 │ 1

14 │ 16 │ 1

14 │ 18 │ 1

3 │ 14 │ 1

5 │ 19 │ 1

16 │ 19 │ 1

4 │ 5 │ 1

5 │ 6 │ 1

16 │ 17 │ 1

17 │ 18 │ 1

2 │ 3 │ 1

3 │ 4 │ 1

6 │ 7 │ 1

7 │ 8 │ 1

8 │ 9 │ 1

9 │ 20 │ 1

20 │ 22 │ 1

22 │ 23 │ 2

13 │ 22 │ 1

11 │ 13 │ 1

11 │ 15 │ 1

15 │ 20 │ 1

15 │ 22 │ 1

9 │ 15 │ 1

11 │ 23 │ 1

20 │ 23 │ 1

10 │ 11 │ 1

11 │ 12 │ 1

20 │ 21 │ 1

21 │ 22 │ 1

1 │ 13 │ 1

9 │ 10 │ 1

12 │ 13 │ 1

1 │ 2 │ 1

Визначемо розрядність кода для кодування станів автомата

R = ] log2 N [ = ] log2 23 [ = 5

Результати кодування:

a1 10000

a2 00000

a3 01001

a4 01101

a5 01111

a6 01000

a7 00001

a8 01010

a9 00011

a10 11010

a11 11001

a12 01011

a13 00010

a14 00111

a15 00100

a16 10111

a17 10101

a18 00101

a19 00110

a20 11101

a21 01110

a22 11100

a23 11000

a24 10100

a25 01100

Підрахунок ефективності кодування:

Кількість перемикань тригерів:

W = E P(i,j)*d(i,j) = P(1,2)*d(1,2) + P(1,23)*d(1,23) + P(1,24)*d(1,24) + P(2,6)*d(2,6) + P(2,7)*d(2,7) + P(2,9)*d(2,9) + P(3,4)*d(3,4) + P(3,6)*d(3,6) + P(3,7)*d(3,7) + P(3,11)*d(3,11) + P(3,12)*d(3,12) + P(4,5)*d(4,5) + P(5,8)*d(5,8) + P(6,8)*d(6,8) + P(7,9)*d(7,9) + P(8,10)*d(8,10) + P(8,12)*d(8,12) + P(8,13)*d(8,13) + P(9,12)*d(9,12) + P(9,13)*d(9,13) + P(9,14)*d(9,14) + P(10,11)*d(10,11) + P(13,14)*d(13,14) + P(14,16)*d(14,16) + P(14,18)*d(14,18) + P(14,19)*d(14,19) + P(15,18)*d(15,18) + P(15,19)*d(15,19) + P(15,21)*d(15,21) + P(15,24)*d(15,24) + P(15,25)*d(15,25) + P(16,17)*d(16,17) + P(17,20)*d(17,20) + P(18,20)*d(18,20) + P(19,21)*d(19,21) + P(20,22)*d(20,22) + P(21,22)*d(21,22) + P(21,24)*d(21,24) + P(21,25)*d(21,25) + P(22,23)*d(22,23) + P(22,24)*d(22,24) = 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 2*1 + 1*2 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*2 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 2*1 + 1*1 + 1*2 + 1*2 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 1*1 + 2*1 + 1*2 + 1*1 + 2*1 + 1*1 + 1*1 + 1*2 + 1*1 + 1*1 + 1*2 + 1*3 + 1*1 + 1*1 + 1*1 = 54

Мінімально можлива кількість перемикань тригерів

Wmin = E P(i,j) .Коефіціент ефективності кодування: 1.20

Табл.2. Таблиця переходів JK-тригера

Am

Kam

As

X

Kas

Yamas

J1K1J2K2J3K3J4K4J5K5

A1

10000

A2

1

00000

Y5Y9

K1

A2

00000

A6

A7

A9

A7

X4,NX3

NX4,X1

NX4NX1

X4X3

01000

00001

00011

00001

Y3Y10

Y6

Y5Y9

Y6

J2

J5

J4 J5

J5

A3

01001

A4

A7

A6

X4

NX4X3

NX3NX4

01101 00001 01000

Y4

Y6

Y3Y10

J3

K2

K5

A4

01101

A5

1

01111

Y4Y5

J4

A5

01111

A8

1

01010

Y1Y8

K3 K5

A6

01000

A8

1

01010

Y1Y8

J4

A7

00001

A9

1

00011

Y5Y9

J4

A8

01010

A10

A13

A12

X4

NX4X3

NX4NX3

11010

00010

01011

Y4

Y6

Y3Y10

J1

K2

J5

A9

00011

A13

A12

A13

A14

X4X3

X4NX3

NX4X1

X4NX1

00010

01011

00010

00111

Y6

Y3Y10

Y6

Y1Y8

K5

J2

K5

J3

A10

11010

A11

1

11001

Y5Y4

K4J5

A11

11001

A3

1

01001

Y1Y8

J1

A12

01011

A3

1

01001

Y1Y8

K4

A13

00010

A14

1

00111

Y1Y8

J3 J5

A14

00111

A16

A19

A18

X4

NX4X3

NX4NX3

10111

00111

00101

Y4

Y6

Y3Y10

J1

K5

K4

A15

00100

A19

A18

A19

A21

X4X3

X4NX3

NX4X1

NX4NX1

00110

00101

00110

01110

Y6

Y3Y10

Y6

Y3Y6

J4

J5

J4

J2 J3

A16

10111

A17

1

10101

Y4Y5

K4

A17

10101

A20

1

11101

Y2Y5

J2

A18

00101

A20

1

11101

Y2Y5

K1 K2

A19

00110

A21

1

01110

Y3Y6

J2

A20

11101

A22

1

11100

Y7

K5

A21

01110

A22

A25

A24

X5

NX5X6

NX5NX6

11100

01100

10100

Y7

Y3

Y8

J1 K4

K4

J1 K4

A22

11100

A24

A23

X1

NX1

10100

11000

Y8

Y1Y3

K2

K3

A23

11000

A1

1

10000

-

K2

A24

10100

A1

A15

X2

NX2

10000

00100

-

Y5Y9

J3

K1

2.1.4. Функції збудження тригерів та вихідних сигналів

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4123
Авторов
на СтудИзбе
667
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее