2. Построение графа функционирования управляющего устройства.

Граф используется для математического моделирования разнообразных систем: электрических схем, вычислительных сетей и др.

По алгоритму функционирования составлен граф переходов автомата.

Графом называется непустое конечное множество узлов (вершин) вместе с множеством дуг (ветвей), соединяющих пары различных узлов. Если каждой дуге приписано направление, то граф называется ориентированным. Если напряжения не указаны, то граф называется неориентированным.

Вершинам будут соответствовать внутренние состояния A, определенным по алгоритму, а дуги логическим связям между ними.

Направление стрелки указывает предыдущее и следующее состояние A, над стрелкой указывает внешнее событие, ставшее причиной перехода (Х),

Если Х = 0, то над стрелкой указывают Х с инверсией.

Если Х = 1, то – Х без инверсии.

Если Х отсутствует – ставят прочерк (-).

Буквами Y1 и Y2….. указывают сигналы Y, которые должны быть равны 1, при данном переходе.

Если все значения Y равны 0, то ставят прочерк.

17

Рис. 5. Граф переходов автомата

18

2. Построение таблицы функционирования ца

По алгоритму функционирования определено, что цифровое устройство будет иметь 11 внутренних состояний a: a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10. Каждое из этих состояний необходимо закодировать n-разрядными двоичными числами, для указанного количества состояний использован 4-разрядный код 8-4-2-1 (табл. 1). Следовательно, память цифрового автомата представляет собой 4-разрядный параллельный регистр, т.е. содержит 4 триггера по одному на каждый разряд числа.

Таблица 1. Кодирование состояний микропроцессорного автомата.

Состояние автомата	Состояние JK – триггеров
	Q4	Q3	Q2	Q1
A0	0	0	0	0
A1	0	0	0	1
A2	0	0	1	0
A3	0	0	1	1
A4	0	1	0	0
A5	0	1	0	1
A6	0	1	1	0
A7	0	1	1	1
A8	1	0	0	0
A9	1	0	0	1
A10	1	0	1	0

По заданию на курсовую работу используем синхронные JK – триггеры, работа которых представлена в табл. 2, а управление переходами триггеров из одного состояний в другое представлено в таблице 3.

Таблица 2. Таблица работы JK – триггера.

J	K	Q	Режим
0	0	Q0	Хранение
0	1	0	Запись 0
1	0	1	Запись 1
1	1	0	Счетный

Q₀ – предыдущее состояние;

₀ – инверсия от предыдущего состояния.

Таблица 3. Таблица переходов JK – триггера.

Переход	J	K
0→0	0	―
0→1	1	―
1→0	―	1
1→1	―	0

«―» - любое значение сигналов J и K.

19

Таблица 4. Таблица функционирования комбинационного узла.

Состояние автомата													Условие перехода							Сигналы управления триггерами										Выходные сигналы
Исходное						Новое
A	Q4	Q3	Q2	Q1	A		Q4	Q3	Q2	Q1	X1			X2	X3	X4	X5	J4			K4	J3	K3	J2	K2	J1	K1	Y1			Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
A0	0	0	0	0	A1		0	0	0	1	*			*	*	*	*	0			*	0	*	0	*	1	*	0			0	1	0	0	1	1
A1	0	0	0	1	A0		0	0	0	0	1			*	*	*	*	0			*	0	*	0	*	*	1	0			0	0	0	0	0	0
А1	0	0	0	1	А2		0	0	1	0	0			*	*	*	*	0			*	0	*	1	*	*	1	1			0	0	1	0	1	0
А2	0	0	1	0	А3		0	0	1	1	*			*	*	*	*	0			*	0	*	*	0	1	*	0			1	0	0	0	1	1
А3	0	0	1	1	А4		0	1	0	0	*			*	*	*	*	0			*	1	*	*	1	*	1	0			0	0	0	0	0	0
А4	0	1	0	0	A5		0	1	0	1	*			*	*	*	*	0			*	*	0	0	*	1	*	0			0	0	0	1	1	0
А5	0	1	0	1	А10		1	0	1	0	*			*	*	*	1	1			*	*	1	1	*	*	1	1			1	0	0	1	0	0
А10	1	0	1	0	А9		1	0	0	1	*			*	*	*	*	*			0	0	*	*	1	1	*	1			0	1	1	0	0	0
А9	1	0	0	1	А4		0	1	0	0	*			*	*	*	*	*			1	1	*	0	*	*	1	0			1	0	0	1	0	0
А3	0	0	1	1	А6		0	1	1	0	*			*	*	*	*	0			*	1	*	*	0	*	1	0			0	1	0	0	0	0
А5	0	1	0	1	А6		0	1	1	0	*			*	*	*	*	0			*	*	0	1	*	*	1	0			0	0	0	0	0	0
А6	0	1	1	0	А7		0	1	1	1	*			*	*	*	*	0			*	*	0	*	0	1	*	0			0	0	0	0	1	0
А7	0	1	1	1	А8		1	0	0	0	*			*	*	*	*	1			*	*	1	*	1	*	1	0			1	1	0	0	0	1
А8	1	0	0	0	А1		0	0	0	1	*			1	1	*	*	*			1	0	*	0	*	1	*	0			1	1	0	0	1	1
А8	1	0	0	0	А10		1	0	1	0	*			0	1	*	*	*			0	0	*	1	*	0	*	0			0	0	0	0	0	0
А8	1	0	0	0	А7		0	1	1	1	*			*	0	*	*	*			1	1	*	1	*	0	*	1			1	0	1	0	0	0

20