Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая Теория автоматов.doc
Скачиваний:
23
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
712.7 Кб
Скачать

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

Факультет автоматики и электромеханики

Кафедра «Автоматизированные и вычислительные системы»

Специальность «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теория автоматов»

Тема работы «Синтез синхронного управляющего автомата»

Расчетно-пояснительная записка

Разработал А.А. Печенкин

Подпись, дата Инициалы, фамилия

А.В. Маркелов

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Руководитель Ю.С. Акинина

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Нормоконтроль провел Ю.С. Акинина

Подпись, дата Инициалы, фамилия

Защищена _______________ Оценка _______________

Дата

Воронеж 2011

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Автоматизированные и вычислительные системы»

Задание

на курсовую работу

по дисциплине «Теория автоматов»

Тема «Синтез синхронного управляющего автомата»

Студент группы ВМ091 Печенкин Арсений Анатольевич

Номер варианта 4 – 2.6

Технические условия: тип управляющего автомата – Мили; способ кодирования внутренних состояний автомата – эффективное 1; тип триггерных схем – комбинированные синхронные двухтактные Т-триггеры; элементная база логического преобразователя – двухуровневая программируемая логическая матрица; количество входных сигналов УА – 6; количество выходных сигналов (микроопераций) УА – 7; количество микрокоманд УА – 8; количество микроопераций в каждой микрокоманде – 2…5; количество операторных вершин ГСА – 11; количество условных вершин ГСА – 8; разновидность УА – инициальный.

Сроки выполнения этапов: 1й-этап до ________; 2й-этап до ________

Срок защиты курсового проекта: до ________

Задание принял студент гр. ВМ-091 А.А.Печенкин

Руководитель Ю.С. Акинина

Подпись, дата

Задание принял студент _______________________________________

Подпись, дата

Замечания руководителя реферат

Пояснительная записка 26 с., 8 рисунков, 3 источника, 1 приложение.

СИНХРОННЫЙ УПРАВЛЯЮЩИЙ АВТОМАТ, ТЕОРИЯ АВТОМАТОВ.

Объект исследования или разработки – синхронный управляющий автомат.

Цель работы – синтезировать синхронный управляющий автомат, сравнить эффективность методов кодирования.

Метод исследования и аппаратура – моделирование на ЭВМ.

Полученные результаты – схема электрическая функциональная УА.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики персональная ЭВМ с емкостью оперативной памяти не меньше 256Мб, Windows XP.

Содержание

ЗАДАНИЕ 2

ЗАМЕЧАНИЯ РУКОВОДИТЕЛЯ 3

РЕФЕРАТ 4

Содержание 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 Обобщённая структура и принцип функционирования СУА 7

1.1 Функции блока памяти 8

1.2 Функции логического преобразователя 8

1.3 Программируемые логические матрицы 8

1.4 Последовательность синтеза синхронных управляющих автоматов 9

2 Анализ граф схемы алгоритма СУА и детализация БП 10

2.1 Исходные данные и задание на курсовую работу 10

2.2 Разметка граф-схемы алгоритма 11

2.3 Составление структурной таблицы переходов и выходов 12

2.4 Структурное кодирование внутренних состояний СУА 14

2.5 Детализация блока памяти 16

Рисунок 7 - Детализация блока памяти при тривиальном кодировании 17

3 Структурный синтез логического преобразователя 18

3.1 Разработка расширенной структурной таблицы переходов и выходов 18

Таблица 5 - Расширенная таблица переходов и выходов при тривиальном кодировании: 19

3.2 Составление логических уравнений для выходных сигналов и функций возбуждения триггеров 19

3.3 Минимизация логических уравнений 20

3.4 Оценка эффективности методов кодирования 22

4 Разработка схемы электрической функциональной СУА 23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 26

Введение

Одной из дисциплин для специальности ”Вычислительные машины, комплексы, системы и сети” является "Теория автоматов", обязательным минимумом содержания которой для дипломированного специалиста является: автоматы и формальные языки; регулярные языки и конечные автоматы; модель дискретного преобразователя В.М. Глушкова; абстрактный синтез; получение не полностью определенного автомата; структурный синтез; состояния элементов памяти; кодирование состояний синхронного и асинхронного автомата; явление риска логических схем; построение комбинационной схемы автомата; микропрограммирование.

Закрепление у студентов указанных выше теоретических положений "Теории автоматов", а также приобретение первичных навыков по практическому решению задач логического проектирования достаточно простых узлов цифровой вычислительной техники и являются основной целью и содержанием курсового проектирования.

В качестве объекта проектирования выбран гипотетический синхронный управляющий автомат (УА), реализующий под воздействием совокупности входных сигналов некоторый алгоритм функционирования. Алгоритм функционирования задается в виде граф - схемы алгоритма (ГСА), который, по сути, однозначно определяет закон одновременного формирования комбинации выходных сигналов УА из ограниченной их совокупности.

Согласно ГОСТ 22487-77 под проектированием понимается процесс последовательного составления и детализации взаимосогласованных модельных описаний еще не существующего материального объекта. Таким образом, в результате проектирования объект проектирования еще не материализуется, а создается его прообраз на другой материальной основе (чертежи, схемы, текстовые документы и т.п.). Причем этот прообраз может быть необходим для дальнейшего проектирования, а может быть уже достаточным для материализации объекта проектирования.

В рамках данного курсового проекта конечной целью проектирования является синтез (разработка) схемы электрической функциональной заданного синхронного управляющего автомата. Элементным базисом для синтеза являются двухуровневая программируемая логическая матрица (ПЛМ) с требуемыми характеристиками и различные типы комбинированных синхронных триггерных схем.