p align="left">1.2 Опис мініиізації БФ Виписав значення функції з таблиці, одержимо мінімальну диз'юнктивну нормальну форму (МДНФ) і мінімальну кон'юнктивну нормальну форму (МКНФ) булевої функції методом карт Карно. Вибрати для реалізації мінімальну з МДНФ і МКНФ (для цього знайдемо ціну за Квайном) і представимо її відповідно до заданого елементного базису: МДНФ: |
х1х2х3 х4х5 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 | | 00 | Х | 1 | 0 | 0 | 0 | Х | 1 | 1 | | 01 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | Х | Х | 1 | | 11 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Х | 0 | 0 | | 10 | 0 | 0 | Х | 1 | 1 | Х | 1 | 0 | | |
Одержуємо мінімальну диз'юнктивну нормальну форму (МДНФ): у = Для знайденої форми обчислимо ціну за Квайном, яка дорівнює додатку кількості слагаємих, кількості елементів та кількості заперечень. Цкв. = 25 МКНФ: |
х1х2х3 х4х5 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 | | 00 | Х | 1 | 0 | 0 | 0 | Х | 1 | 1 | | 01 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | Х | Х | 1 | | 11 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Х | 0 | 0 | | 10 | 0 | 0 | Х | 1 | 1 | Х | 1 | 0 | | |
Одержуємо мінімальну кон'юктивну нормальну форму (МКНФ): у = Для знайденої форми обчислимо ціну за Квайном, яка дорівнює додатку кількості помножень плюс один, кількості елементів та кількості заперечень. Цкв. = 39 Виходячи з того, що ціна по Квайну МДНФ функції менше, ніж МКНФ, обираємо для реалізації МДНФ функції. Реалізацію будемо проводити згідно з заданим базисом 2ЧИ-НІ. Застосуємо до обраної форми факторний алгоритм та одержимо скобкову форму для заданої функції: у = у = у = 2. Вибір блоків та структури ГСАГраф-схеми алгоритмів обираються кожним студентом індивідуально. Граф-схема складається з трьох блоків E, F, G і вершин «BEGIN» і «END». Кожен блок має два входи (A, B) і два виходи (C, D). Студенти вибирають блоки E, F, G з п'яти блоків з номерами 0, 1, 2, 3, 4 на підставі чисел А, В, С за такими правилами: - блок Е має схему блока під номером (А) mod5; - блок F має схему блока під номером (В) mod 5; - блок G має схему блока під номером (С) mod 5. Блоки E, F, G з'єднуються між собою відповідно до структурної схеми графа, що має вид - для групи АН-042; E=05 (MOD5)=0 F=02 (MOD5)=2 G=14 (MOD5)=4 Згідно з номером групи обираемо структурну схему графа, за якою з блоки E, F і G. Тип тригера вибирається за значенням числа (А) mod 3 на підставі таблиці: |
(A) mod 3 | ТИП ТРИГЕРА | | 0 | Т | D | | 1 | D | JK | | 2 | JK | T | | автомат | Мілі | Мура | | |
A(MOD3)= 05 (MOD3)=2; => JK триггер для автомата Мили, T-триггер для автомата Мура. Серія інтегральних мікросхем для побудови схем електричних принципових синтезованих автоматів визначається в залежності від парності номера за списком: - КР1533 - для парних номерів за списком; 3. Синтез автомата Мура на T-тригерахНаш автомат має 18 станів, значить, для його побудови нам необхідно 5 T-тригерів.Будуємо таблицю переходів автомата Мура на базі T-тригера. Виконаємо кодування станів керуючого автомата (УА) з використанням відповідного алгоритму кодування для T-триггера. Функцію порушення вихідних сигналів визначимо в залежності від поточного стану та вхідних сигналів згідно з таблицею:Для кодування станів я обираю євристичний метод кодування. Я роблю це за допомогою спеціальной програми під назваю ECODE V3.02.Таблиця для входів та виходів атомата Мура|
am | Kam | as | Kas | Условие перехода | Функция возбуждения | | а1 (-) | 01100 | а2 | 01110 | 1 | T4 | | a2 (y1, y4) | 01110 | а5 а7 | 00110 01010 | x3 x3 | T2 T3 | | a3 (y1, y1) | 00000 | а4а6а8 а9 | 010000010000010 00001 | x4x4 x2x4 x2 x1 x4 x2 x1 | T2T3T4 T5 | | a4 (y3) | 01000 | а7 | 01010 | 1 | T4 | | a5 (y7) | 00110 | а8 а9 | 00010 00001 | x1 x1 | T3 T3 T4 T5 | | a6 (y4, y5) | 00100 | а8 | 00010 | 1 | T3 T4 | | a7 (y2, y6) | 01010 | а8 | 00010 | 1 | T2 | | a8 (y1, y8) | 00010 | а10а13 а12 | 1001000011 00101 | x4x4 x3 x4 x3 | T1T5 T3 T4 T5 | | a9 (y5, y9) | 00001 | а13а13а12 а3 | 000110001100101 00000 | x4 x3x4 x1x4 x3 x4 x1 | T4T4T3 T5 | | a10 (y4) | 10010 | а11 | 10011 | 1 | T5 | | a11 (y4, y5) | 10011 | а15 | 00111 | 1 | T1 T3 | | a12 (y3, y10) | 00101 | а15 | 00111 | 1 | T4 | | a13 (y6) | 00011 | а3 | 00000 | 1 | T4 T5 | | a14 (y1, y3) | 11111 | а14 а16 | 11111 10111 | x2 x2 | - T2 | | a15 (y2) | 00111 | а17 а16 | 01111 10111 | x5 x5 | T2 T1 | | a16 (y6) | 10111 | а17 | 01111 | 1 | T1 T2 | | a17 (y7, y10) | 01111 | а14 а18 | 11111 01101 | x4 x4 | T1 T4 | | a18 (y2) | 01101 | а1 | 01100 | 1 | T5 | | | Для отримання вихідних сигналів:Виписуємо функцію збудження:Знаходимо загальні частини та замінюємо їх на Q:Переписуємо рівняння згідно з підстановкою:Побудова принципової схеми автомата на елементах малого ступеня інтеграції заданої серії За допомогою отриманих виразів для вихідних сигналів і функцій порушень до типу логічних елементів, що реалізують ці вирази, та врахував проведену мінімізацію, будуємо принципову схему синтезованого автомата. 4. Синтез автомата Мілі на JK-тригерах Наш автомат має 15 станів, значить, для його побудови нам необхідно 4 JK-тригерa. Будуємо таблицю переходів автомата Мілі на базі JK-тригера. Виконаємо кодування станів керуючого автомата (УА) з використанням відповідного алгоритму кодування для JK-триггера. Функцію порушення вихідних сигналів визначимо в залежності від поточного стану та вхідних сигналів згідно з таблицею: Таблиця |
a1 | 1110 | | a2 | 0110 | | a3 | 0111 | | a4 | 0100 | | a5 | 0000 | | a6 | 1001 | | a7 | 1000 | | a8 | 1100 | | a9 | 1111 | | a10 | 1011 | | a11 | 1101 | | a12 | 0011 | | a13 | 0010 | | a14 | 0101 | | a15 | 0001 | | |
Таблиця для входів та виходів атомата Мілі |
am | Kam | AS | KaS | X | Y | Функція збудження | | a1 | 1110 | a2 | 0110 | 1 | y1, y4 | J4 | | a2 | 0110 | a3 a4 | 0111 0100 | x3 x3 | y7 y2, y6 | J3K4 J3 | | a3 | 0111 | a12 a5 | 0011 0000 | x1 x1 | y5, y9 y1, y8 | J1J4 J2K3 | | a4 | 0100 | a5 | 0000 | 1 | y1, y8 | J2K3K4 | | a5 | 0000 | a6 a7 a13 | 1001 1000 0010 | x4 x4x3 x4x3 | y4 y3, y10 y6 | J4 J3 J1 | | a6 | 1001 | a7 | 1000 | 1 | y5, y4 | J3K4 | | a7 | 1000 | a8 | 1100 | 1 | y2 | J4 | | a8 | 1100 | a9 a11 | 1111 1101 | x5 x5 | y7, y10 y6 | J1K2K3K4 J1K2K4 | | a9 | 1111 | a1 a10 | 1110 1011 | x4 x4 | y2 y1, y3 | K1 J4 | | a10 | 1011 | a11 a10 | 1101 1011 | x2 x2 | y6 y1, y3 | J3K4 - | | a11 | 1101 | a9 | 1111 | 1 | y7, y10 | K3 | | a12 | 0011 | a15 a7 a13 a13 | 0001 1100 0010 0010 | x4x1 x4x3 x4x1 x4x3 | y1, y2 y3, y10 y6 y6 | J2K4 K1J2K4 J2K3K4 J2K3K4 | | a13 | 0010 | a15 | 0001 | 1 | y1, y2 | J3 | | a14 | 0101 | a4 | 0100 | 1 | y2, y6 | K1K2J3 | | a15 | 0001 | a14 a4 a12 a5 | 0101 0100 0011 0000 | x4 x4x2 x4x2x1 x4x2x1 | y3 y4, y5 y5, y9 y1, y8 | K2J4 K1K2J4 K2J4 K1K3 | | |
Для отримання вихідних сигналів: Виписуємо функцію збудження: Записуємо вихідні сигнали та функцію збудження у такому виразі: Побудова принципової схеми автомата на основі програмованих логічних матриць ПЛМ Враховуючи отримані вирази для вихідних сигналів і функцій порушення, які підходять для побудови схеми на основі ПЛМ, наведемо таблицю з'єднань для ПЛМ, що зображена у приложенні та побудуємо принципову схему синтезованого автомата. При побудові принципової схеми автомата Мілі необхідно використати елементи більш високого ступеня інтеграції. Висновки В ході виконання даного курсового проекту був проведений аналіз основних розділів та закріплення теоретичних положень дисципліни комп`ютерна схемотехніка з метою закріплення лекційного та практичного матеріалу; також були одержані практичні навички в проектуванні принципових схем цифрових пристроїв обчислювальної техніки. У курсовій роботі були виявлені основні навички вирішення задач синтезу комбінаційної схеми та побудови функціональної схеми в заданому базисі за результатами синтезу. Також було проведене проектування керуючих автоматів Мура та Мілі за заданою граф-схемою алгоритму, а також побудування принципової схеми автоматів: для Мура - на елементах малого ступеня інтеграції заданої серії, а для Мілі - автомата на основі програмованих логічних матриць (ПЛМ). Знання, одержані під час виконання цієї роботи, використовуються для аналізу та синтезу різноманітних цифрових пристроїв обчислювальної техніки та автоматики.
Страницы: 1, 2
|