2.2 Составление таблицы переходов для микропрограммного автомата
для синтеза автомата Мура необходимо сделать разметку кодированной ГСА: каждой операторной вершине приписать символ состояния bi, а также для заданного типа автомата необходимо построить прямую таблицу переходов, в которую вписываются пути перехода между соседними отметками
|
| bm | bs(y) | X(bm, bs) |
| b1 | b2(y1, y2, y3, y4, y5) | 1 |
| b2 | b3(y6) | 1 |
| b3 | b4(y6) | х1 |
| b5(y8, y9, y10) | ||
| b4 | b5(y8, y9, y10) | 1 |
| b5 | b4(y6) | |
| b5(y8, y9, y10) | ||
| b6(y11) | х2 | |
| b6 | b1(yк) | 1 |
2.3 Составление структурной таблицы микропрограммного автомата
Выполним переход от абстрактных таблиц кодировок (таблица 1) и переходов (таблица 2) к структурной таблице
В таблицу переходов структурного автомата, в отличии от абстрактного автомата, добавляются три столбца: код состояния bm – K(bm), код состояния bs – K(bs), а также функция возбуждения F(bm, bs).
По количеству состояний определяем, необходимое число символов в кодирующей комбинации. Так как у нас имеется шесть состояний то кодировка будет производиться трехпозиционной комбинацией двоичных кодов. В таблице 3 представлена структурная таблица переходов МПА Мура.
|
Структурная таблица переходов и кодировки состояний
| bm | K(bm) | bs(y) | K(bs) | X(bm, bs) | F(bm, bs) RS |
| b1 | 001 | b2(y1, y2, y3, y4, y5) | 011 | 1 | |
| b2 | 011 | b3(y6) | 010 | 1 | |
| b3 | 010 | b4(y6) | 110 | x1 | S1 |
| 010 | b5(y8, y9, y10) | 000 | R2 | ||
| b4 | 110 | b5(y8, y9, y10) | 000 | 1 | |
| b5 | 000 | b4(y6) | 110 | S1S2 | |
| 000 | b5(y8, y9, y10) | 000 | ----- | ||
| 000 | b6(y11) | 100 | х2 | S2 | |
| b6 | 100 | b1(yк) | 001 | 1 | R1S3 |
2.4 Формирование выходных функций и функций переключения элементов памяти
По таблице 3. составим функции возбуждения для заданного автомата Мура. Тогда функции для дешифратора примут вид
В заданном базисе согласно задания отсутствует логический элемент «И», поэтому мы переводим функции с помощью формулы де Моргана базис заданный по условию. После перевода полученные значения функция для дешифратора в заданном базисе ИЛИ-НЕ примут вид
также из таблицы 3 возьмем значения функций переключения элементов памяти на RS триггере. Данные функции примут вид
используя выше приведенные доводы по структуре логических элементов разложим данные функции переключения элементов памяти в базисе ИЛИ-НЕ и получим
2.5 Разработка функциональной схемы.
(см. рисунок 4)
Функциональная схема состоит из дешифратора, комбинационной схемы и элементов памяти. Дешифратор, дешифрируя состояния триггеров, вырабатывает сигнал состояния bi, который соответствует выходному сигналу Yj. Комбинационная схема, используя выходные сигналы дешифратора bj и входные сигналы (X), формирует сигналы функций возбуждения триггера. Память (RS-триггеры) в свою очередь переключаются в новое состояние, и через шину Q состояния триггеров подаются на дешифратор. Дешифратор строится в соответствии с функциями состоянии на логических элементах «ИЛИ-НЕ». Логические элементы дешифратора пронумерованы от D1 до D6. Выходы из дешифратора используются для формирования выходной шины B и для комбинационной схемы. Входная шина X имеет 4 проводa, т.к. нами используется значения x1-x2 и два их инверсных значения. Для получения инверсии входных сигналов используется 2 логических элемента «ИЛИ-НЕ» для построения инверторa (D7, D8).
Комбинационная схема для функции возбуждения, построена на логических элементах «ИЛИ-НЕ» от D9 до D22, соответствующие заданному базису. На комбинационную схему подаются текущее состояние (bk) из дешифратора, и входные сигналы по шине X. Выходы комбинационной схемы подаются на RS-входы триггеров.
В качестве элементов памяти используется RS-триггера (Т1-Т3). В функциональной схеме (Рисунок 4) используется всего 22 логических элементов «ИЛИ-НЕ», 3 элемента памяти на RS триггерaх.
Заключение.
В результате проделанной работы построена управляющая часть операционного автомата, который умеет складывать числа с фиксированной запятой. В ходе работы приобретены навыки практического решения задач логического проектирования узлов и блоков ЭВМ. Построена структурная схема автомата, построенная в базисе «ИЛИ-НЕ» которая содержит 22 элемента «ИЛИ-НЕ», один дешифратор и 3 RS-триггера..
Список литературы
1. Савельев А.Я. «Прикладная теория цифровых автоматов», «Высшая школа» М. 1988г.
2. Айтхожаева Е.Ж. «Арифметические и логические основы цифровых автоматов» Алма-Ата 1980г
3. Айтхожаева Е.Ж. «Проектирование управляющего автомата» Алма-Ата 1985г
4. Айтхожаева Е.Ж. «Прикладная теория цифровых автоматов» Алма-Ата 1993г
0 комментариев