Розробка керуючого автомата і синтез комбінаційних схем - Математика курсовая работа

Главная

Математика
Розробка керуючого автомата і синтез комбінаційних схем

Побудова графічної схеми алгоритму та розмітка станів автомата, графа та кодування, структурної таблиці. Синтез комбінаційних схем для функцій збудження тригерів і вихідних сигналів. Представлення функції в канонічних формах алгебр Буля, їх мінімізація.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Розробка керуючого автомата і синтез комбінаційних схем
Керуючий автомат - це електрична схема, призначена для зберігання й перетворення двійкових змінних по заданому алгоритму.
Комбінаційні схеми здійснюють відображення визначеної множини вхідних логічних змінних у вихідні.
Практичнее застосування данного автомата можливе в області обчислювальної техніки.
У даній роботі розробка керуючого автомата і синтез комбінаційних схем виконується на підставі «Технічного завдання ІАЛЦ.463626.002 ТЗ».
1.1 Побудова графічної схеми алгоритму та розмітка станів автомата
алгоритм автомат алгебра комбінаційний
Відповідно до технічного завдання складаємо графічну схему алгоритму (рис 1.1) з урахуванням тривалості сигналів і виконуємо розмітку станів автомата.
1.2 Побудова граф а та кодування станів автомата
Згідно з блок-схемою алгоритму будуємо граф автомата Мура та виконуємо кодування станів (рис 1.2).
Рисунок 1.2 Граф автомата зі закодованими вершинами
1.3 Побудова таблиці переходів тригера
Для синтезу логічної схеми автомата необхідно виконати синтез функцій збудження тригерів та вихідних функції автомата. Автомата має 9 станів, тому кількість тригерів за формулою дорівнює K >= ]log 2 N[ = ]log 2 9[ = 4.
Рисунок 1.3 Таблиця переходів тригера
Запишемо таблицю переходів RS-тригерів, на яких необхідно використати у побудові автомата (рис.1.3).
1.4 Побудова структурної таблиці автомата
Використовуючи дані графа автомата з рис.1.2 заповнюємо структурну таблицю (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 Структурна таблиця автомата.
На основі структурної таблиці автомата (табл.1.1) виконаємо синтез комбінаційних схем для вихідних сигналів та функцій збудження тригерів. Аргументами функцій збудження тригерів у автоматі Мура є коди станів та вхідні сигнали, для вихідних сигналів - лише коди станів. Виконаємо мінімізацію вищевказаних функцій за допомогою діаграм Вейча (рис. 1.4, 1.5). Зауважимо, що операторні представлення функцій сформовані враховуючи елементний базис: 3І-НЕ, 2І.
Рисунок 1.4 Мінімізація функцій збудження тригерів
Рисунок 1.5 Мінімізація функцій збудження тригерів та вихідних сигналів
Даних достатньо для побудови функцій збудження тригерів та вихідних сигналів, з яких складається автомат. Автомат будуємо на RS-тригерах, роботу яких синхронізує генератор.
Схема даного пристрою виконана згідно з єдиною системою конструкторської документації (ЕСКД) і наведена у документі «Автомат керуючий. Схема електрична функціональна ІАЛЦ.463626.003 Э2».
Функцію задано таблицею істинності:
Таблиця 2.1 Таблиця істинності функції
2.1 Представимо функцію f4 в канонічних формах алгебри Бу ля, Желагкіна, Пірса та Шеффера
Запишемо функцію в диз'юнктивній та кон'юнктивній нормальних формах:
Алгебра Жегалкіна (викл. АБО, І, const 1)
Одержуємо з ДДНФ шляхом наступних замін:
Одержуємо з ДКНФ шляхом застосування правила де-Моргана:
Отримуємо з ДДНФ шляхом застосування правила де-Моргана
2.2 Визначимо належність функції f 4 до 5 передповних класів
К 0 - включає всі функції, які зберігають 0;
К 1 - включає всі функції, які зберігають 1;
К С - включає всі самодвоїсті функції;
К М - включає всі функції, які монотонні.
К С - не самодвоїста f(0001)=1 f(1110)=1;
К Л - поліном Жегалкіна не є лінійним;
К М - не монотонна f(0011)=1 f(0111)=0.
Мінімізація функції методом невизначених коефіцієнтів
Суть методу полягає в знаходженні ненульових коефіцієнтів при кожній імпліканті. Запишемо рівняння для знаходження коефіцієнтів у вигляді таблиці (таб.2.1). Викреслимо рядки, де функція приймає нульові значення. Викреслимо вже знайдені нульові коефіцієнти в тих рядках таблиці, що залишилися. Не викреслені імпліканти поглинають імпліканти розташовані справа від них.
Таб.2.2 Мінімізація методом невизначених коефіцієнтів
Мінімізація методом Квайна-Мак-Класкі
Виходячи з таблиці істинності запишемо стовпчик ДДНФ, розподіливши терми за кількістю одиниць. Проведемо попарне склеювання між сусідніми групами.
Подальше склеювання не можливе. Виконаємо поглинання термів:
1X00+Побудуємо таблицю покриття (таб.2.3):
Виконаємо мінімізацію методом діаграм Вейча. Цей метод зручний, коли кількість аргументів функції не перевищує п'яти. Кожна клітинка відповідає одній костітуенті, а об'єднання з декількох клітинок - імпліканті (рис. 2.1):
2.4 Спільна мінімізація системи функцій f 1 , f 2 , f 3
Система перемикальних функцій задана таблицею істинності (таб.2.4):
Таблиця 2.4 Таблиця істинності системи функцій
Щоб одержати схему з мінімальними параметрами, необхідно виконати сумісну мінімізацію системи функцій.
Виконаємо мінімізацію системи функцій f 1 , f 2 , f 3 методом Квайна-Мак-Класкі. Цей метод базується на співвідношеннях неповного склеювання та поглинання. Особливістю методу є використання цифрової форми запису термів перемикальних функцій. У цьому випадку зменшується кількість символів для подання термів і кількість операцій у процесі мінімізації, що робить метод зручним для програмної реалізації.
Визначимо кожну з функцій (базис І/АБО-НЕ):
Представимо функції у базисі І-НЕ/І:
Представимо функції у базисі АБО/І:
Представимо функції у базисі АБО-НЕ/АБО-НЕ:
2.5 Одержання операторного представлення функцій на ПЛМ
Для програмування ПЛМ використовують нормальні форми І/АБО та І/АБО-НЕ. Розглянемо програмування ПЛМ для реалізації системи перемикальних функцій, що подані в нормальній формі І/АБО:
Зробимо заміну позначень термів системи:
Тоді функції виходів описуються системою:
Визначимо мінімальні параметри ПЛМ:
N = 4 - кількість інформаційних входів, що дорівнює кількості аргументів системи перемикальних функцій.
Р = 7 - число проміжних внутрішніх шин, яке дорівнює кількості різних термів системи.
М = 3 - число інформаційних виходів, що дорівнює кількості функцій виходів.
Побудуємо спрощену мнемонічну схему ПЛМ (4,7,3) (рис. 2.2):
Складемо карту програмування ПЛМ (4,7,3) (табл.2.7):
Таблиця 2.5. Карта програмування ПЛМ
Згідно з завданням даної курсової роботи необхідно було за номером залікової книжки, переведеним в двійкову систему числення, побудувати блок-схему автомата, визначити тип автомата, типи використовуваних тригерів, набір логічних елементів, сигнал з подвійною тривалістю, визначити систему з чотирьох перемикальних функцій. Використовуючи ці дані, треба було провести абстрактний та структурний синтез автомата і побудувати його. Систему з перших трьох перемикальних функцій із заданої таблиці необхідно було мінімізувати і отримати операторні представлення для реалізації системи на програмованих логічних матрицях.
Для виконання завдання були розкодовані вихідні таблиці завдання варіанта. При побудові автомата була проведена побудова графа з урахуванням сигналів подвійної тривалості, зашифровані стани автомата, побудована структурна схема автомата, мінімізована система з функцій виходів і функцій збудження тригерів, був побудований і відлагоджений автомат. При виконанні другої частини роботи: мінімізована функція f 4 різними методами, f 4 представлена в канонічних формах алгебр Буля, Жегалкіна, Пірса і Шеффера, а також проведена сумісна мінімізація системи функцій з наступною реалізацією на програмованих логічних матрицях.
1. Жабин В.И., Жуков И.А., Клименко И.А., Ткаченко В.В.. Прикладная теория цифровых автоматов. - К.: Книжное издательство НАУ, 2011. - 364 с.
Способи формування функції виходу в автоматі Мілі та автоматі Мура. Кодування станів: кількість регістрів, побудова таблиці переходів. Структурна схема автомата: пам'ять, дешифратор, схема функцій збудження пам'яті. Методика синтезу керуючого автомату. курсовая работа [410,2 K], добавлен 31.01.2014
Алгоритми переведення чисел з однієї позиційної системи числення в іншу. Перетворення і передавання інформації. Булеві функції змінних, їх мінімізація. Реалізація функцій алгебри логіки на дешифраторах. Синтез комбінаційних схем на базі мультиплексорів. курсовая работа [3,2 M], добавлен 02.09.2011
Скорочені, тупикові диз'юнктивні нормальні форми. Алгоритм Квайна й Мак-Класки мінімізації булевої функції. Геометричний метод мінімізації булевої функції. Мінімізація булевої функції за допомогою карти Карно. Побудова оптимальних контактно-релейних схем. курсовая работа [287,0 K], добавлен 28.12.2010
Составление таблицы истинности. Получение уравнений функций алгебры логики для заданных выходов. Реализация схемы логического автомата на электромагнитных реле РП-23, на диодной матрице. Реализация структурной схемы логического автомата, на микросхемах. курсовая работа [862,4 K], добавлен 12.12.2012
Построение графа и таблицы поведения автомата. Нахождение системы булевых функций для возбуждения JK-триггеров, реализующих функции y. Определение булевой функции для реализации функции j. Составление логической схемы автомата, кодирование данных. курсовая работа [200,4 K], добавлен 27.04.2011
Построение таблицы поведения автомата и соответствующего графа. Нахождение системы булевых функций для возбуждения T-триггеров, реализующих функции "пси". Определение булевой функции для реализации функции "фи". Составление логической схемы автомата. курсовая работа [96,7 K], добавлен 27.04.2011
Синтез функциональной схемы электронных часов по описанию их дополнительных возможностей по отношению к возможности простого отображения времени. Граф управляющего автомата. Кодирование входных и выходных воздействий. Остановка часов, будильник. реферат [481,3 K], добавлен 27.04.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Розробка керуючого автомата і синтез комбінаційних схем курсовая работа. Математика.
Отчет Практики Для Студентов Бухгалтеров
Курсовая работа: Технический анализ с и его приминение на примере данных полученных с Московской фондовой биржи. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Демографическая ситуация в Европе в эпоху средневековья
Реферат: Культура Китая в X-XIII веках
Дипломная работа по теме Коррекция лексико-семантической стороны языка у детей с общим недоразвитием речи
Психологические Особенности Дистанционного Обучения Курсовая Работа
Реферат по теме Онтология, гносеология, аксиология
Дипломная работа: Комплексный анализ издержек обращения предприятия
Практическая Работа Номер 15
Реферат: Украинские земли в составе Российской империи в начале XX в.
Биосфера Реферат По Ксе
Дипломная работа по теме Электрооборудование ЛиАЗ 5256
Реферат: Комбинаторные формулы
Доклад по теме Маргарет Тэтчер
Природа Это Определение Для Сочинения 9.3
Как Развить Выносливость Реферат
Курсовая работа по теме Применение соляно-кислотных обработок скважин в НГДУ 'Ишимбайнефть'
Дипломная работа по теме Разработка технологической документации для выполнения прически и окрашивания длинных волос на тему 'свадебное плетение'
Управление Запасами Курсовая
Гигиена Практические Работы
Административно-процессуальное законодательство Российской Федерации и Республики Казахстан - Государство и право курсовая работа
Функції цитати, як одного із засобів організації художнього простору тексту (на прикладі твору Л.Н. Большакова "Повернення Григорія Вінського") - Литература реферат
Правовое регулирование государственной регистрации юридических лиц - Государство и право реферат