2. Автомати з пам’яттю

Дискретні автомати із пам’яттю характеризуються тим, що стан їх виходів залежить як від сигналів, які присутні на їх входах в даний момент часу, так і від послідовності сигналів, які поступають на входи автомата в попередні моменти часу. Для опису послідовательностного автомату необхідно оперувати с двома різними функціями: функція переходів та функція виходів. Перша функція описує зміну складу пам’яті в залежності від того, що в ній зберігалося й від того, які зміни вхідних сигналів мали місце. Функція виходів описує зміни вихідних сигналів автомату під впливом вхідних сигналів в залежності від того, що було записано в пам’яті автомату.

Автомат складається з комбінаційної схеми й елементів пам’яті. Найбільш відомим різновидом послідовательностних автоматів є синхронний автомат. Функціонування такого автомату визначається сигналами, які поступають від деякого незалежного джерела синхронізації сигналів (СІ), які в свою чергу визначають такти роботи.

В класі синхронних автоматів виділяють два основні типи автоматів:

• Автомат першого роду (автомат Мілі);

• Автомат другого роду (автомат Мура).

В автоматі Мілі функція виходу залежить від стану входу й внутрішнього стану, а в автоматі Мура – тільки від внутрішнього стану.

При реалізації автоматів в якості однобітових елементів пам’яті використовуються тригери різних типів.

2.1 Реверсивний регістр зсуву

Відповідно до завдання першим автоматом з пам’яттю буде АП2 реверсивний (відхилення відбувається вправо та вліво) регістр зсуву, схему якого необхідно реалізувати на RS – тригерах.

Для цього спочатку необхідно скласти таблицю переходів. Заданий автомат буде автоматом Мура, вихідні сигнали якого співпадають з його внутрішнім станом. Далі складаємо таблицю істинності. По таблиці істинності складаємо карти Карно. За допомогою карт Карно записуємо рівняння, які будуть поступати на входи тригерів, тобто які будуть визначати функції включення тригерів. Останнім етапом є складання схеми.

Таблиця переходів для відхилення вліво:

Таблиця переходів для відхилення вправо:

Тепер будуємо карти Карно та складаємо рівняння (в своєму базисі):

; ; ; ;

; ; ; .

Відтепер будуємо схему

2.2 Двоїчно – десятковий реверсивний лічильник

Відповідно до завдання другим автоматом з пам’яттю буде АП1 двоїчно-десятковий реверсивний лічильник, схему якого необхідно реалізувати на RS – тригерах.

Для цього, як і для АП2, спочатку необхідно скласти таблицю переходів. Далі складаємо таблицю істинності. По таблиці істинності складаємо карти Карно. За допомогою карт Карно записуємо рівняння, які будуть поступати на входи тригерів, тобто які будуть визначати функції включення тригерів. Останнім етапом є складання схеми (схема наведена у додатку В).

Таблиця переходів:

Тепер будуємо карти Карно та складаємо рівняння (в своєму базисі).

3. Керуюча схема розпізнавання послідовності імпульсів

Рисуємо функціональну таблицю

Будуємо таблиці:

Наступним етапом є побудова карт Карно та складання рівнянь в своєму базисі.

Причому для побудови карт Карно та складання рівнянь зробимо декілька перетворень, таких як: замінимо на S (S=1), а на (=0).

Схема наведена у додатку Г.

3. Схема розроблюємого пристрою

Пристрій, який ми розробляли протягом курсового проекту – це синхронний пристрій дискретного типу. Він складається з ГСІ - генератор синхронних імпульсів, який необхідний для виробу синхроімпульсів,

АП 1 – двоїчно-десятковий реверсивний лічильник, АП 2 - реверсивний чотирьох розрядний регістр зсуву, АП3 - Керуюча схема розпізнавання послідовності імпульсів, КС 1 - комбінаційна схема в базисі Пірса, КС 2 - комбінаційна схема реалізована на мультиплексорах, ІНД 1 - індикація повідомлень, на якій ми робимо індикацію слова ГВОЗДЬ, під час роботи КС 1, ІНД 2 – індикація повідомлень ,на якій робимо індикацію слова ПРОБОР, ИНД 3 – індикація повідомлень, на ній ми робимо індикацію чисел від 2 до 13, при чому звертаємо увагу на те, який код надійшов з АП 2. АП 1 працює автономно. Для роботи АП 2 та АП 3 необхідно скласти рівняння для їх включення. Спочатку для цього складемо таблиці (таблиця 1 – для АП 2, таблиця 2 – для АП 3).

За допомогою таблиць складаємо рівняння.

, де - дорівнює 3, - 5.

, де - дорівнює 8, - 9.