2
Елабужский Филиал Казанского Государственного Технического Университета
им. А.Н. Туполева
Курсовая работа
по дисциплине:
“Схемотехника”
на тему:
“Разработка функциональной схемы конечного автомата”
Выполнила: студентка 3 курса
группы 22304 Шакирова Г.Р.
Проверила: Калганова Е.С.
Елабуга 2009
Содержание
Абстрактный синтез
Автомат Мили
Структурный синтез
Кодирование состояний автомата
Таблица кодирования входных сигналов
Таблица кодирования выходных сигналов
Таблица переходов и выходов абстрактного автомата
Абстрактный синтез
Товары стоимостью 3 и 7 рублей, принимаемые монеты достоинством 1 и 2
рубля.
1-й товар:
1+1+1
1+1+2 (сдача 1 руб.)
1+2
2+1
2+2 (сдача 1 руб.)
2-й товар:
1+1+1+1+1+1+1
2+1+1+1+1+1
1+2+1+1+1+1
1+1+2+1+1+1
1+1+1+2+1+1
1+1+1+1+2+1
1+1+1+1+1+2
2+2+1+1+1
2+1+2+1+1
2+1+1+2+1
2+1+1+1+2
1+2+2+1+1
1+1+2+2+1
1+1+1+2+2
1+2+1+2+1
2+2+2+1
1+2+2+2
2+1+2+2
2+2+1+2
2+2+2+2 (сдача 1 руб.)
1+1+1+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)
1+1+1+2+1+2 (сдача 1 руб.)
1+1+2+1+1+2 (сдача 1 руб.)
1+2+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)
2+1+1+1+1+2 (сдача 1 руб.)
1+1+1+1+2+2 (сдача 1 руб.)
X= (x1, x2, x3, x4) – множество входных сигналов
x1 – выбор 1-го товара
x2 – выбор 2-го товара
x3 – бросок 1 рубля в монетоприемник
x4 – бросок 2 рублей в монетоприемник
Y= (y0, y1, y2, y3; y4, y5) – множество выходных сигналов
y0 – ожидание выбора товара, щель монетоприемника закрыта
y1 – идет прием денег
y2 – выдача 2-го товара без сдачи
y3 – выдача 2-го товара со сдачей 1 руб.
y4 – выдача 1-го товара
y5 – выдача 1-го товара со сдачей 1 руб.
A= (a0, a1, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10, a11, a12, a13, a14) –
множество состояний
a0 – начальное состояние
a1 – выбран 1-ый товар, в автомате 0 руб.
a2 – выбран 1-ый товар, в автомате 1 руб.
a3 – выбран 1-ый товар, в автомате 2 руб.
a4 – выбран 1-ый товар, в автомате 3 руб. – выдача 1-го товара
a5 – выбран 1-ый товар, в автомате 4 руб. – выдача 1-го товара со сдачей
1 руб.
a6 – выбран 2-ой товар, в автомате 0 руб.
a7 – выбран 2-ой товар, в автомате 1 руб.
a8 – выбран 2-ой товар, в автомате 2 руб.
a9 – выбран 2-ой товар, в автомате 3 руб.
a10 – выбран 2-ой товар, в автомате 4 руб.
a11 – выбран 2-ой товар, в автомате 5 руб.
a12 – выбран 2-ой товар, в автомате 6 руб.
a13 – выбран 2-ой товар, в автомате 7 руб. – выдача 2-го товара
a14 – выбран 2-ой товар, в автомате 8 руб. – выдача 2-го товара со
сдачей 1 руб.
Автомат Мили
Запишем алгоритм работы автомата Мили в табличном виде.
ai – состояния абстрактного автомата, xj – входные сигналы абстрактного
автомата
Таблица № 1 ai
xja0a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11a12a13a14x1a1
y1a1
y1a2
y1a3
y1a0
y0a0
y0a6
y1a7
y1a8
y1a9
y1a10
y1a11
y1a12
y1a0
y0a0
y0x2a2
y1a1
y1a2
y1a3
y1a0
y0a0
y0a6
y1a7
y1a8
y1a9
y1a10
y1a11
y1a12
y1a0
y0a0
y0x3a0
y0a2
y1a3
y1a4
y4a0
y0a0
y0a7
y1a8
y1a9
y1a10
y1a11
y1a12
y1a13
y2a0
y0a0
y0x4a0
y0a3
y1a4
y4a5
y5a0
y0a0
y0a8
y1a9
y1a10
y1a11
y1a12
y1a13
y1a14
y3a0
y0a0
y0
Запишем алгоритм работы автомата Мили, используя графический способ
задания автомата.
Рисунок № 1
Структурный синтез
R =] log215 [=4 – количество элементов памяти
L=] log24 [=2 – количество входных каналов
N=] log26 [=3 – количество выходных каналов
Синтез автомата Мили будем проводить на Т-триггерах.
Т-триггер (триггер со счетным входом) имеет один вход. Он
“переворачивается”, изменяя свое состояние, каждый раз, когда на его
вход поступает сигнал, соответствующий логической единице.
При поступлении фронта импульса значение входного напряжения изменяет
значение с уровня, равного логическому нулю, на значение, равное
логической единице. При поступлении среза импульса значение входного
напряжения изменяет значение с уровня, равного логической единице, на
значение, равное уровню логического нуля.
Кодирование состояний автомата
Qk – состояния элементарного автомата, ai – состояния абстрактного
автомата
Таблица № 2
Qk
aiQ1Q2Q3Q4a00000a10001a20010a30011a40100a50101а60110а70111а81000а91001а1
01010а111011а121100а131101а141110
Таблица кодирования входных сигналов
?m – входные сигналы структурного автомата, xj – входные сигналы
абстрактного автомата
Таблица № 3 бm
xjб1б2x100x201 x310x411
Таблица кодирования выходных сигналов
zp – выходные сигналы структурного автомата, ys – входные сигналы
абстрактного автомата
Таблица № 4 zp
ysz1z2z3y0000y1001y2010y3011y4100y5101
Таблица переходов и выходов абстрактного автомата
ai – состояния абстрактного автомата, xj – входные сигналы абстрактного
автомата
Таблица № 5 ai
xja0
0000a1
0001a2
0010a3
0011a4
0100a5
0101a6
0110a7
0111000001
0010001
0010010
0010011
0010000
0000000
0000110
0010111
001010010
0010001
0010010
0010011
0010000
0000000
0000110
0010111
001100000
0000010
0010011
0010100
1000000
0000000
0000111
0011000
001110000
0000011
0010100
1000101
1010000
0000000
0001000
0011001
001
Таблица № 5 (продолжение) ai
бma8
1000a9
1001a10
1010a11
1011a12
1100a13
1101a14
1110001000
0011001
0011010
0011011
0011100
0010000
0000000
000011000
0011001
001110
0011011
0011100
0010000
0000000
000101001
0011010
0011011
0011100
0101101
0100000
0000000
000111010
0011011
0011100
0011101
0011110
0110000
0000000
000
Таблица № 6б1б2Q1Q2Q3Q4Q1 (t+1) Q2 (t+1) Q3 (t+1) Q4 (t+1)
z1z2z3T1T2T3T40000000001001000100000100010010000000010001000100000000110
011001000000010000000000100000101000000001010001100110001000000011101110
010000001000100000100000010011001001000000101010100010000001011101100100
00001100110000100000011010000000110100111000000001110001111———–01
000000100010010010001000100100000100100010001000001001100110010000010100
000000001000101010000000010101011001100010000010111011100100000110001000
000000001100110010010000011010101000100000110111011001000001110011000010
0000111010000000110101111000000001110011111———–100000000000000001
000010010001001110001000110010001100011010010001111001000000000010010010
100000000101100110011100100011001111000001111110100010010010001101001101
000100111010101011001000110101111000010111101100110101000011011010000000
110110111000000001110101111———–1100000000000000011000100110010010
110010010010001101100110101101011011010000000000100110101000000001011101
101000001111011011110010011110111000101000100101110011011001001011101011
000010110111011110100101101111001110011001011110100000001101111110000000
01110111111———–
Т1 Таблица № 7 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000000000
00000 1-10000010000000001-10000110000110001-10000100000010001-10000
Т2 Таблица № 8 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000000000
001101-10000010000001101-10000110011111101-11100100010011101-10100
Т3 Таблица № 9 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000000000
000000-10000011000000000-10000110111110010-11111100110010000-10110
Т4 Таблица № 10 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000001000
001001-00000010000001001-00000110000001001-00000100111111011-01111
Z1 Таблица № 11 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000000000
000000-00000010000000000-00000110011000000-00000100010000000-00000
Z2 Таблица № 12 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000000000
000000-00000010000000000-00000110000000010-00000100000000010-00000
Z3 Таблица № 13 Qk
бm0000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000001111
110010-01111011111110010-01110110110110010-01111100101110000-01111
Записываем выражения для функции возбуждения и выходов.
T1=б1 б2Q1Q2Q3+ б1Q1Q2Q3Q4+Q1Q2Q4+Q1Q2Q3=
=Q2 (б1Q1 (Q3 (б2+Q4)) +Q1 (Q4+Q3))
T2= б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2 Q1Q3+ +б1Q1Q2Q4+Q1Q2Q3+Q1Q2Q4+Q1Q2Q3+ б1 б2Q1Q3+
+б1 Q1Q2Q3Q4=
=б1 Q3 (б2+Q2Q4) +Q2
T3= б1 б2Q1Q2Q3Q4+ б1Q1Q2Q4+ б1 б2Q1+ +б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1Q2Q3Q4+Q1Q2Q3+
б1 б2Q1Q2+ +б1Q1Q2Q4=
=б1Q1 (б2+Q2Q3Q4) + б2Q3Q4+Q1 (б1Q2 (б2+Q4) +Q2Q3)
T4= б1 б2Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1+ б1 б2Q1+Q1Q2Q3Q4+ +б1 б2Q1Q2Q3+Q1Q2Q4+ б1
б2Q1Q2=
= б1 б2Q1 (Q2Q3+Q2) + б2Q1 ( б1Q2Q3Q4+ +б1) +Q2Q4 (Q1Q3+Q1)
z1= б1Q1Q2Q3Q4+ б1 б2Q1Q2Q3=
= б1Q1Q2 (Q3 (Q4+ б2))
z2= б1Q1Q2Q2Q4
z3= б1Q1Q2+ б2Q1Q2Q4+ б1 б2Q1Q3Q4+Q1Q2Q3+
+ б1Q1Q2Q3Q4+ б2Q1Q2Q3Q4=
=Q1Q2Q3Q4 ( б1+б2) + Q1 (Q2 ( б1+ б2Q4)) +Q3 (б1 б2Q4+Q2)
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
