Елабужский Филиал Казанского Государственного ТехническогоУниверситета 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 автоматаМили в табличном виде.
ai — состояния абстрактного автомата, xj — входные сигналы абстрактного автоматаТаблица № 1
ai
xj a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 a12 a13 a14 x1
a1
y1
a1
y1
a2
y1
a3
y1
a0
y0
a0
y0
a6
y1
a7
y1
a8
y1
a9
y1
a10
y1
a11
y1
a12
y1
a0
y0
a0
y0 x2
a2
y1
a1
y1
a2
y1
a3
y1
a0
y0
a0
y0
a6
y1
a7
y1
a8
y1
a9
y1
a10
y1
a11
y1
a12
y1
a0
y0
a0
y0 x3
a0
y0
a2
y1
a3
y1
a4
y4
a0
y0
a0
y0
a7
y1
a8
y1
a9
y1
a10
y1
a11
y1
a12
y1
a13
y2
a0
y0
a0
y0 x4
a0
y0
a3
y1
a4
y4
a5
y5
a0
y0
a0
y0
a8
y1
a9
y1
a10
y1
a11
y1
a12
y1
a13
y1
a14
y3
a0
y0
a0
y0
Запишем алгоритм работы автоматаМили, используя графический способ задания автомата.
/>
Рисунок № 1Структурный синтез
R =] log215 [=4 — количество элементов памяти
L=] log24 [=2 — количество входных каналов
N=] log26 [=3 — количество выходных каналов
Синтез автомата Мили будемпроводить на Т-триггерах.
Т-триггер (триггер со счетнымвходом) имеет один вход. Он «переворачивается», изменяя своесостояние, каждый раз, когда на его вход поступает сигнал, соответствующийлогической единице.
При поступлении фронта импульсазначение входного напряжения изменяет значение с уровня, равного логическомунулю, на значение, равное логической единице. При поступлении среза импульсазначение входного напряжения изменяет значение с уровня, равного логическойединице, на значение, равное уровню логического нуля.Кодирование состояний автомата
Qk — состояния элементарного автомата, ai — состояния абстрактного автоматаТаблица № 2
Qk
ai Q1 Q2 Q3 Q4 a0 a1 1 a2 1 a3 1 1 a4 1 a5 1 1 а6 1 1 а7 1 1 1 а8 1 а9 1 1 а10 1 1 а11 1 1 1 а12 1 1 а13 1 1 1 а14 1 1 1 Таблица кодирования входных сигналов
αm — входные сигналы структурного автомата, xj — входные сигналы абстрактного автоматаТаблица № 3
αm
xj α1 α2 x1 x2 1 x3 1 x4 1 1 Таблица кодирования выходных сигналов
zp- выходные сигналы структурного автомата, ys — входные сигналыабстрактного автоматаТаблица № 4
zp
ys z1 z2 z3 y0 y1 1 y2 1 y3 1 1 y4 1 y5 1 1 Таблица переходов и выходов абстрактного автомата
ai — состояния абстрактного автомата, xj — входныесигналы абстрактного автоматаТаблица № 5
ai
xj
a0
0000
a1
0001
a2
0010
a3
0011
a4
0100
a5
0101
a6
0110
a7
0111 00
0001
001
0001
001
0010
001
0011
001
0000
000
0000
000
0110
001
0111
001 01
0010
001
0001
001
0010
001
0011
001
0000
000
0000
000
0110
001
0111
001 10
0000
000
0010
001
0011
001
0100
100
0000
000
0000
000
0111
001
1000
001 11
0000
000
0011
001
0100
100
0101
101
0000
000
0000
000
1000
001
1001
001 Таблица № 5 (продолжение)
ai
αm
a8
1000
a9
1001
a10
1010
a11
1011
a12
1100
a13
1101
a14
1110 00
1000
001
1001
001
1010
001
1011
001
1100
001
0000
000
0000
000 01
1000
001
1001
001
110
001
1011
001
1100
001
0000
000
0000
000 10
1001
001
1010
001
1011
001
1100
010
1101
010
0000
000
0000
000 11
1010
001
1011
001
1100
001
1101
001
1110
011
0000
000
0000
000