Ковригин Теория автоматов Лабораторный практикум 2012
.pdf
Рис. П3.2. Условные графические обозначения макроэлементов управления и индикации стенда
Клавишные регистры (см. рис. П3.2,б) имеют обозначение
KL_REG_1, KL_REG_2 и KL_REG_3.
Пример условного графического обозначения четырехразрядных светодиодных шкал приведен на рис. П3.2,в). Макроэлементы светодиодных шкал имеют следующие имена: HL1_A, HL2_B, HL3_C, HL4_D, HL5_E, HL6_F.
Подключение макроэлементов стенда к проекту
В системе проектирования органы управления, оформленные в виде макроэлементов, содержатся в библиотеке проекта с именем «maket». Для использования макроэлементов необходимо библиотеку проекта «maket» подключить к своему проекту.
1.В окне Project Manager выполните команду меню
File/Project Libraries (рис. П3.3).
2.В открывшемся окне Project Libraries (рис. П3.4) в его левой части выберите библиотеку того проекта, которую следует включить в свой проект. В нашем случае это библиотека проекта «maket» (см. рис. П3.4). После чего в окне Project Libraries на-
жмите кнопку Add 
(см. рис. П3.4).
3. В окне Schematic Editor нажмите кнопку «Выбор элемента». В появившемся окне SC Symbols извлеките требуемые макро-
элементы органов управления стенда (рис. П3.5).
На рис. П3.6 приведен пример подключения макроэлементов стенда к макроэлементу спроектированного автомата.
171
Рис. П3.3. Выбор окна Project Libraries
Рис. П3.4. Выбор библиотеки проекта «maket»
172
Рис. П3.5. Выбор макроэлементов
Рис. П3.6. Подключение органов управления стенда
173
Размещение схемы на кристалле
После проведенной подготовки можно приступать непосредственно к этапу размещения схемы на кристалле.
1. В окне Project Manager нажмите кнопку Implementation.
Система предложит скорректировать EDIF Netlist проекта (рис. П3.7).
Рис. П3.7. Запрос системы
2. Нажмите кнопку «Да». После работы соответствующей программы появится окно Implement Design (рис. П3.8).
Рис. П3.8. Окно Implement Design
3. В окне Implement Design нажмите кнопку Run.
174
Система перейдет к автоматическому размещению схемы на кристалле. Этот процесс будет отображаться в окне Flow Engine
(рис. П3.9).
Рис. П3.9. Окно Flow Engine
При успешном завершении окно Flow Engine исчезнет и появится окно (рис. П3.10), в котором будет сообщение об успешном завершении размещения (в случае ошибки сообщение об ошибке).
Рис. П3.10. Сообщение об успешном завершении размещения
175
Загрузка проекта в ПЛИС
1. В окне Project Manager нажмите кнопку
Programming. Появится окно Select Program
(рис. П3.11).
Рис. П3.11. Окно Select Program
2. Выберите iMPACT и нажмите кнопку OK. Появится окно iMPACT (рис. П3.12).
Рис. П3.12. Окно iMPACT
176
3. В окне iMPACT нажмите кнопку Slave Serial (см. рис. П3.12). После чего в данном окне появится сообщение «Right click to Add Device» (рис. П3.13).
Рис. П3.13. Окно с сообщением
4. Сделайте щелчок правой клавишей мыши в данном окне и в появившемся меню выберите Add Xilinx Device (рис. П3.14).
Рис. П3.14. Выбор Add Xilinx Device
5. В появившемся окне Add Device (рис. П3.15) выделите имя своего проекта с расширением .bit и щелкните кнопку Открыть.
177
Рис. П3.15. Выбор Add Device
Вновь появится окно iMPACT (рис. П3.16) с подсказкой вверху
«Right click device to select operations».
Рис. П3.16. Окно iMPACT с подсказкой
178
6.Включите питание стенда.
7.Поставьте курсор мыши на изображение ПЛИС и щелкните правую клавишу мыши. В появившемся меню выберите Program (рис. П3.17) и щелкните левую клавишу мыши. После чего последует загрузка ПЛИС.
Рис. П3.17. Окно iMPACT с меню
После загрузки проекта в ПЛИС можно приступать к отладке на стенде.
179
Приложение 4
МИНИМИЗАЦИЯ СОСТОЯНИЙ ДЕТЕРМИНИРОВАННОГО КОНЕЧНОГО АВТОМАТА
Часто при использовании алгоритмов формального синтеза детерминированных конечных автоматов получаются автоматы с избыточным количеством состояний. С подобной ситуацией мы столкнулись в лабораторной работе №6 (см. рис. 6.10 и табл. 6.15). В теории автоматов доказывается, что для любого автомата, соответствующего регулярному выражению, существует единственный детерминированный конечный автомат с минимальным количеством состояний с точностью до имен состояний (два автомата одинаковы с точностью до имен состояний, если один из них может быть получен из другого простым переименованием состояний).
Существует несколько формальных алгоритмов, которые позволяют получить из произвольного детерминированного конечного автомата детерминированный конечный автомат с минимальным числом состояний. Рассмотрим один из них, применительно к автоматам, генерирующим некоторые управляющие воздействия (см. лабораторную работу №4) или признаки соответствия состояния системы определенным критериям (см. лабораторные работы №5 и №6).
Алгоритм состоит из трех основных шагов: построение начального разбиения состояний на группы, итерационного разбиения подгрупп на группы, замены групп состояний одним представителем и составление таблицы переходов для минимального автомата. Рассмотрим данные шаги более подробно.
Идея шага построения начального разбиения на группы состоит в следующем: необходимо построить группы состояний автомата, генерирующих одни и те же выходные сигналы. При этом если управляющие воздействия генерируются не только от состояния автомата, но и при переходах из одного состояния в другое (см. лабораторную работу №5), то состояния с такими переходами должны быть включены в разные группы, если по соответствующим входным воздействиям для состояний по переходам генерируются отличные сигналы. Результатом данного этапа будет начальное разбиение 0 
G0 ,G1,.., Gn .
180