МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

(ИТТСУ)

Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»

Курсовой проект

“Синтез цифрового автомата”

Выполнил: Кармызов В.А.

Проверил: Антонов А.А.

Москва, 2017

Содержание

1. Задача синтеза цифрового автомата……………………………………………………………………………3

2. Таблица переходов и выходов………………………………………………………………………………3

3. Граф работы автомата……………………………………………………………………………4

4. Структурная схема автомата……………………………………………………………………………5

5. Таблица кодирования внутренних состояний входных и выходных переменных……………………….….………………………………………………7

6. Таблица функционирования цифрового автомата……………………………………………………………………………8

7. Задание функций алгебры логики картами Карно……………………………………………………………………..…………..9

8. Минимизация функций алгебры логики по картам Карно……………………………………………………………….….……………13

9. Построение комбинационного устройства для формирования управляющих сигналов на входе блока памяти………………………………………………………...17

10. Построение комбинационного устройства для формирования выходных сигналов автомата…………………………………………………..23

11. Принципиальная схема автомата…………………………………………...26

1 2. Спецификация элементов……………………………………………………27

Список использованной литературы……………………………………………………………………….28

1. Задача синтеза цифрового автомата

Синтез автомата осуществляется в три этапа:

1 этап – задается словесное описание алгоритма работы автомата.

2 этап – на основании словесного описания алгоритма работы автомата разрабатывают формализованное задание алгоритма работы автомата. Применяют две формы задания алгоритма работы автомата:

а) В виде таблицы переходов и выходов.

б) В виде графа работы автомата.

3 этап – на основе формализованного задания алгоритма работы автомата, с помощью методов изучаемых в курсе ТДУ, осуществляют построение принципиальной схемы автомата. На основе методов ТДУ представляется возможным разработать жесткий алгоритм проектирования принципиальной схемы автомата. Этот алгоритм позволяет разработать специальное программное обеспечение и создать систему автоматического проектирования цифрового автомата.

В курсовом проекте будет осуществляться разработка принципиальной схемы работы автомата, включая все этапы синтеза, после того как будет заданно формализованное представление работы автомата.

2. Таблица переходов и выходов

На основании работы автомата, который задан словесным описанием, установлено:

1. Автомат имеет 8 внутренних состояний. Обозначим эти состояния: A₀, A₁, A₂,…, A₇.

2. На вход автомата поступает 4 набора входных сигналов, обозначим эти наборы: X₀, X₁, X₂, X₃.

3. На выходе автомата действуют 4 набора выходных сигналов. Обозначим эти наборы: Y₀, Y₁, Y₂, Y₃.

4. Если автомат находится в состоянии A₀ и на вход поступает набор сигналов X₀, то автомат перейдет в состояние A₁, а на выходе будет набор Y₃.

5. На основании анализа словесного описания алгоритма работы автомата, определяем: в какое состояние автомат перейдет из состояния A₀, при поступлении на вход наборов сигналов X₁, X₂, X₃ и определяем какие будут наборы сигналов на выходе, таким образом, будет заполнена первая строка таблицы переходов и выходов.

6. Рассмотренную процедуру применяем для остальных семи внутренних состояний, в результате получим таблицу переходов и выходов автомата.

Таблица переходов и выходов

At	Xt, Yt
	X0	X1	X2	X3
A0	A1, Y3	A0, Y0	A5, Y2	A2, Y1
A1	A2, Y2	A7, Y1	A4, Y1	A4, Y2
A2	A3, Y1	A6, Y2	A3, Y0	A6, Y3
A3	A4, Y0	A5, Y3	A2, Y3	A0, Y0
A4	A5, Y1	A6, Y3	A1, Y0	A1, Y3
A5	A6, Y2	A4, Y2	A0, Y1	A3, Y2
A6	A7, Y3	A3, Y1	A6, Y2	A5, Y1
A7	A0, Y3	A1, Y0	A7, Y3	A7, Y0