Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Анализ дискретных устройств объектов информатизации при решении задач информационной безопасности. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

5. Определить входные наборы, подача которых может привести к

появлению ложного сигнала на выходе устройства.

6. Построить для наборов, вызывающих сбои, временные диаграммы функционирования комбинационной схемы.

7. Доработать схему с учетом проведенного анализа исходной схемы на наличие в ней «состязаний», предварительно определив формулу функции выхода устройства, свободного от «состязаний».

8. Построить функциональную электрическую схему устройства согласно найденной формуле.

Порядок выполнения исследований

1. Получить допуск на проведение исследований.

2. Набрать на компьютере функциональную электрическую схему дискретного устройства по варианту индивидуального задания с подключенным триггером к выходу (рис. 3.8).

функциональная

электрическая схема

ДА

Рис. 3.8. Подключение триггера и индикаторов

к ФЭС индивидуального задания

3. Провести эксперимент, в процессе которого:

 проверить работоспособность устройства и построить таблицу

соответствия;

 найти пары наборов, которые вызывают появление ложного сиг-

нала на выходе устройства;

 сравнить полученные результаты с теоретическими знаниями;

 оценить влияние переходных процессов на значение выходной

функции устройства.

4. Показать преподавателю работу схемы на одной паре входных наборов, вызывающих появление ложного сигнала.

5. Доработать схему согласно найденной (при подготовке к лабораторной работе) функции выхода устройства, свободного от состязаний.

6. Экспериментально проверить:

 работоспособность устройства;  отсутствие ложных сигналов на выходе схемы на тех же переходах,

которые при выполнении п. 3 вызывали сбои в её функционировании.

7. Показать преподавателю работу схемы, свободной от состязаний.

8. Оформить и представить преподавателю отчет по выполненной работе.

Постановка задачи

По заданной функциональной схеме дискретного устройства провести анализ влияния переходных процессов на значения выходной функции и на его основе доработать схему, обеспечивающую устранение выявленных сбоев.

Пусть задана функциональная электрическая схема дискретного устройства (рис. 3.9). На основе теоретического анализа и экспериментального исследования переходных процессов построить схему, эквивалентную исходной, но свободную от статических состязаний (сбоев).

МДНФ

Рис. 3.9. ФЭС исследуемого дискретного устройства

1. Определение по заданной функциональной схеме формулы функ-

1 2 3 4 1 2 2 3 2 4 1 2 2 3 2 4

, , , .

z x x x x x x x x x x x x x x x x

1 2 3 4

x x x x

1 2 3 4

x x x x

ции выхода в дизъюнктивной (конъюнктивной) нормальной форме:

 

   

2. Представление функции выхода в СДНФ (СКНФ) методом:

а) ввода недостающих переменных; б) матриц Карно.

3. Из матрицы Карно (табл. 3.9) следует, что существуют такие пары соседних наборов, которые не имеют общего контура, например, 1101 – 1001, 1111 – 1011 и 1110 – 1010, что может привести к появлению «ложного» нулевого импульса на выходе исследуемой схемы. Появление «ложного» нулевого импульса

Таблица 3.9

приведет к неустойчивой работе дискретного устройства, синтезированного согласно исходной схеме.

Матрица Карно

для выявления

состязаний

4. Временные диаграммы переключений элементов комбинационной схемы представлены на рис. 3.10. Использованы следующие обозначения: ∆t – временная задержка, вызванная инерционностью элемента (например, элемента 155ЛА3, включающего 4 двухвходовых элемента И–НЕ;

t1–t2 – время действия «ложного» нулевого

импульса на выходе Z устройства.

Если на вход устройства подается входной набор

набор

, то на выходе устройства появляется «ложный» нулевой

, а за ним

импульс.

5. Для построения функциональной схемы синтезируемого устройства, свободной от статических состязаний, в матрице Карно (см. табл. 3.9) необходимо выбрать подкубы таким образом, чтобы каждая пара соседних входных наборов, на которых выходная функция равна «1» (или «0»), входила по меньшей мере в один подкуб (табл. 3.10). Дополнительные подкубы представлены в табл. 3.10.

Рис. 3.10. Временная диаграмма

переключения элементов ФЭС (см. рис. 3.9)

Таблица 3.10

Дополнительные подкубы,

исключающие состязания

6. Построение функциональной схемы дискретного устройства, свободного от статических состязаний, показано на рис. 3.11.

Рис. 3.11. ФЭС без состязаний

Выполнение исследований

1. Провести первый эксперимент (по методике построения комбинационных схем, см. п. 2.8), для чего набрать на экране монитора функциональную электрическую схему заданного дискретного устройства согласно рис. 3.9. Зафиксировать пары наборов, переход между которыми вызывает появление ложного сигнала на выходе Z устройства. Появление ложного сигнала вызывает смену состояния регистрирующего элемента, которое наблюдается по изменению значений сигналов на его выходе r (см. рис. 3.8).

2. Провести второй эксперимент, для чего на экране монитора провести доработку исходной схемы согласно найденной функции выхода устройства, свободного от состязаний (см. рис. 3.11). Экспериментально проверить работоспособность устройства и отсутствие ложных сигналов на выходе Z схемы на тех же входных наборах, которые вызывали сбой в ее работе.

3. Сформулировать выводы, на которых отразить оценку работоспособности обеих схем дискретного устройства с учетом влияния переходных процессов, результаты сравнительного анализа теоретических исследований и проведения экспериментов.

Оформление отчета о выполненной работе

Отчет по выполненной работе должен содержать:  функциональную электрическую схему заданного дискретного

устройства;

 формулу функции выхода исходной схемы в дизъюнктивной

нормальной форме;

 последовательность построения СДНФ функции выхода методом

введения недостающих переменных;

 таблицу истинности по результатам эксперимента;  анализ переходных процессов с помощью матрицы Карно;  временные диаграммы переключений элементов комбинацион-

ной схемы;

 формулу функции выхода устройства, свободного от состязаний;  функциональную электрическую схему дискретного устройства,

свободного от состязаний;

 сформулированные результаты эксперимента;  выводы по проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Пояснить содержание работы.

2. Физический смысл появления ложных сигналов на выходе дискретных устройств.

3. Порядок составления контуров в матрице Карно с учетом переходных процессов.

4. Задачи и последовательность анализа комбинационных схем.

5. Алгоритм получения СДНФ (СКНФ) методом введения недостающих переменных.

6. Условия правильности комбинационной схемы.

7. Пояснить сущность проводимых экспериментов.

8. Анализ полученных результатов.

Форма отчета о выполненных исследованиях по теме «Анализ ком-

бинационных автоматов» приведена в прил. 2.

Варианты индивидуальных заданий

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Вариант 7

Вариант 8

Вариант 9

Вариант 10

Вариант 11

Вариант 12

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 167 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]