Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский университет
им. А.Н. Туполева-КАИ»
(КНИТУ-КАИ)
Отделение СПО ИТКиИ
Отчет
по дисциплине: «Теория автоматов»
Выполнил:
студ. гр. 4335
Арсланова.К.М
Проверил:
Андреев В.А.
Казань. 2016 г.
Цель работы: Целью учебной дисциплины «Теория автоматов» является изучение основных положений теории автоматов и методов синтеза типовых узлов ЭВМ, приобретение практических навыков проектирования конечных автоматов при выполнении расчетно-графической работы. РГР по теории автоматов способствует развитию навыков логического проектирования различных дискретных устройств и приучает студентов к грамотному оформлению отчетов по выполненной работе.
Теоретическая часть: Исходными данными при синтезе конечного автомата являются алгоритм работы автомата, заданный в описательной форме, типы используемых логических элементов и элементов памяти, характеристики заданной системы элементов.
Конечным результатом работы является составление логической схемы автомата, являющегося основным устройством блока управления торговым автоматом. Торговый автомат (ТА) принимает монеты заданного номинала и выдает различные виды товаров. В начале выполнения работы производится описание абстрактных переменных в соответствии с заданием. При этом необходимо выполнить следующие требования, связанные с особенностями функционирования ТА.
Исходные данные:
Вариант 1;
Достоинства монет: 10 коп.
Товары: A (10 коп.), B (50 коп.), C (10 коп.)
Элементная база: RS -триггер, логические элементы И, ИЛИ, НЕ.
Кнопка возврата монет ; Нет.
Описание переменных величин абстрактного конечного автомата
Входные сигналы:
x1 – поступление монеты в 10 копеек
x2 – заказ товара А
x3 – заказ товара В
x4 – заказ товара С
Внутренние состояния:
a0 – накоплено 0 копеек
a1 – накоплено 10 копеек
a2 – накоплено 20 копеек
a3 – накоплено 30 копеек
a4 – накоплено 40 копеек
a5 – накоплено 50 копеек
Выходные сигналы.
Y0 – пустой сигнал («молчание»)
y1 – выдача товара A
y2 – выдача товара В
y3 – выдача товара С
y4 – возврат монет
Граф переходов абстрактного конечного автомата
а1
А2
а5
а3
а4
а0
X4/y3 X4/y4
X1/y4 X3/y4, x1/y0
X1/y0 x4/y4 x2/y4
X3/y4 x2y4 x3/y4
X4/y4
X1/y0
Кодирование абстрактных переменных структурными
R=]log26[=3
L=]log24[=2
N=]log25[=3
L = F = 4.
|
Q1 |
Q2 |
Q3 |
A0 |
0 |
0 |
0 |
A1 |
0 |
0 |
1 |
A2 |
0 |
1 |
0 |
A3 |
0 |
1 |
1 |
A4 |
1 |
0 |
0 |
A5 |
1 |
0 |
1 |
|
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
A1 |
A2 |
C |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Кодирование выходных переменных
|
Z1 |
Z2 |
Z3 |
Y0 |
0 |
0 |
0 |
Y1 |
0 |
0 |
1 |
Y2 |
0 |
1 |
0 |
Y3 |
0 |
1 |
1 |
Y4 |
1 |
0 |
0 |
Минимизация функции A2
|
|
01 |
11 |
10 |
|
- |
1 |
- |
0 |
01 |
1 |
- |
- |
- |
11 |
- |
- |
- |
- |
10 |
0 |
- |
- |
- |
00
00
|
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
- |
|
- |
1 |
01 |
0 |
- |
- |
- |
11 |
- |
- |
- |
- |
10 |
0 |
- |
- |
- |
1
В качестве элемента памяти используем RS-триггеры. Ниже приведена таблица переходов RS-триггера:
Таблица переходов RS-триггера
Q |
Q’ |
R |
S |
0 |
0 |
- |
0 |
0 |
1 |
- |
1 |
1 |
0 |
1 |
- |
1 |
1 |
0 |
- |