4183

+1(прямой счет)

Хранение кода

11. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

Прием кода а3а2а1

Преобразование в обратный код, r3(t)- знак числа.

Сдвиг циклический влево.

Хранение кода

12. Построить схему четырехразрядного счетчика на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

1Микро операция Запись кода а4a3a2a1

+1(прямой счет – 0000-0001-0011-0111-0110-0100-1100-1110- 1111-1101-1001-1011-1010-0010-1000-0101

13. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

Сдвиг циклический влево.

14. Построить схему четырехразрядного счетчика на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

1Микро операция Сброс кода в 0.

+1(прямой счет – 0000-0010-0011-0111-0110-0100-1100-1110- 1111-1101-1001-1011-1010-1000-0001-0101

15. Построить схему трех разрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

21

Сброс кода

-

1(обратный счет)

+1(прямой

счет)

Хранение

кода

21. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

Прием кода

сдвиг циклический влево

Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0.

Хранение кода

22. Построить схему четырехразрядного счетчика на D-триггерах по следующей таблице микро операций.

1Микро операция Запись кода а4a3a2a1

+1(прямой счет – 0000-0001-0011-0111-1111-1101-1100-1110- 0110-0101-0100-0010-1010-1011-1001-1000

23. Построить схему трехразрядного регистра на D-триггерах по следующей таблице микроопераций.

23

Лабораторная работа 4 Построение полного проверяющего теста для И-НЕ схем и двухуровневая диагностика И-НЕ схем

Цель работы. Научится строить полный для схем на И-НЕ проверяющий тест.

Содержание занятия. Излагается метод построения полного проверяющего теста для двухуровневой схемы на элементах И-НЕ.

При построении таблицы функций неисправностей мы уже рассматривали влияние одиночных неисправностей на поведение схемы. Мы убедились, что для рассмотрения неисправностей нам не нужна схема, а нужно только интервальное покрытие, по которому она строилась. Мы убедились, что все неисправности вызывают либо исчезновение интервалов, либо расширение интервалов по внешним переменным. Исчезновение интервала проверяется его точкой, покрытой только этим интервалом.

Расширение интервала необходимо проверять по каждой его внешней переменной, проверяется оно нулевым элементом, покрываемым этим расширением. Причем, нулевой элемент может проверять расширения сразу нескольких интервалов, поэтому встает задача уменьшения этих элементов. Рассмотрим пример.

Рисунок 14 Построение полного проверяющего теста, проверяющего исчезновение каждого интервала.

Теперь найдем (отмечаем ▲) однократно покрытые элементы множества М1 для каждого интервала булевой функции.

24

Смотрим их расширения на неисправность и находим наборы, различающие эти интервалы. Рассмотрим пример.

Пусть первый этап эксперимента уже выполнен. Найден набор следственного эксперимента, в котором обнаружена неисправность. Этот набор отмечен 1. Начинаем второй этап. По переменной х1 может расшириться интервал, названный нами а). По переменной х3 может расшириться интервалы, названные нами в) и з). По той же переменной - интервал е). По переменной х4 может расшириться интервал с). И, наконец, по переменной х5 - интервал д).

Рисунок 16 Интервальное покрытие и выявленная неисправность на наборе 00000.

Интервал в) отличается от всех других интервалов расширением на набор 01010 - А. Интервалы а) и д) не различимы по их расширениям. Интервалы с) и е) тоже не различимы, но отличаются от а) и д) тем, что не покрывают набор 01000 - В, который и различает два эти класса не различимых неисправностей. Теперь выполняем второй этап следственного эксперимента. Проводим применение наборов А и В к нашей схеме.

Если АВ= 10, то виновато расширение интервала в) по переменной х3. Если АВ = 01, то виноваты расширения а) и д).

Если АВ = 00, то виноваты расширения с) и е).

Рисунок 17 Диагностируется неисправность на наборе 00011.

26

Рассмотрим еще один пример. Пусть следственный эксперимент выявил неисправность на наборе отмеченном 1. Тогда виновниками могут быть интервалы а) по переменной х5, в) по переменной х3, с) по переменной х3. Интервалы в) и с) не различимы по расширениям, зато их расширение различимо от расширения интервалов а) по двум наборам. Возьмем к примеру набор 01011 – А.

Если А = 0, то виноват а), иначе в) или с).

Лабораторная работа 5 Граф автомата, таблица переходов и выходов

Цель занятия. Изучение еще одного класса дискретных автоматов – автоматов с памятью, познакомится со способами описания работы этих устройств.

Теоретические положения и примеры. До сих пор мы изучали т. н.

комбинационные схемы – дискретные устройства без памяти, т. е. устройства выходные сигналы которых однозначно определялись каждой комбинацией входных наборов. Теперь настала пора приступить к изучению дискретных устройств с памятью – последовательностных автоматов, т. е. устройств, реагирующих на последовательность входных наборов.

Работа последовательностного автомата определяется не только входным набором, но и собственным состоянием автомата. В свою очередь состояние Si автомата зависит от начального S0 его состояния и последовательности входных наборов, приведших его в это состояние(рис.

18).

Рисунок 18. Дискретное устройство с памятью (yi = F(x1,…,xn, Si) Si {S0,S1,…,SL}, 2< L < m).

Мы рассматриваем дискретные устройства с конечным числом L состояний S. Рассмотрим представление автомата с памятью графом автомата. Начнем с представления триггера – автомата с 2 состояниями. Состояния представим вершинами, а связи между ними – стрелками. Стрелки снабдим условиями переходов.

27

y2=

0, тревога не звучит.

Задана всего одна открывающая последовательность входных наборов. Еще один набор – нейтральный (х1х2 = 00), автомат остается в том же состоянии. На всех остальных последовательностях звучит сигнал тревоги.

Для нашего автомата открывающая входная последовательность пусть будет такой – х1х2= 01 11 10. Последовательности, например, начинающиеся с наборов 11 иди 10, вызовут сигнал тревоги автомата. Если дверь открыта, то она остается в этом состоянии при нейтральном входном наборе(00), любое нажатие входных кнопок вызовет закрытие двери. Наконец, если нечаянно сам владелец замка нажал неверную входную последовательность, то он может вывести автомат из тревоги, набрав единственную верную последовательность выхода из тревоги, например, х1х2 = 11 10.

Построим граф автомата “секретный замок” для уже сформулированных данных. Вначале автомат находится в некотором начальном состоянии( S0, x1x2=00, y1y2 = 00). Набираем первый набор открывающей последовательности. Автомат переходит в следующее состояние(S1, y1y2=00), но в этом состоянии автомат ждет уже второй набор открывающей последовательности. Поучив его (х1х2 =11), автомат переходит в следующее состояние(S2, y1y2 =00), в котором автомат ждет третий правильный входной набор. Получив его автомат переходит в состояние S3. Но в этом состоянии автомат, уже получив всю правильную открывающую входную последовательность, должен открыть дверь (S3, y1y2= 10). При входном нейтральном наборе (00) дверь остается открытой, после нажатия любого набора (01, или 11, или 10), дверь закрывается (S0, y1y2 =00).

Рисунок 23. Описание работы по открытию замка.

Остается реализовать режимы входа в тревогу и выхода из нее. В состоянии S1 наборы 00 и 01 уже задействованы, остаются наборы 10 и 11, при них нужно реализовать переход в тревогу – состояние (S4 y1y2 =01). В состоянии S1 нейтральный набор возвращает в то же состояние S1, наборы 01 и 10 переводят автомат в состояние тревоги S4. Аналогично в состоянии S2 нейтральный набор 00 возвращает автомат в состояние S2, наборы 11 и 01

– в состояние тревоги S4.

29