А втоматизированный синтез автомата на эвм
Сравнение ручного и машинного решения.
В ручном решении таблица переходов-выходов имеет вид:
|
y1y2(t) |
Входы a,b,c, |
| |||||||||
|
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
101 |
110 |
111 |
| |||
|
00 |
00 --
|
01
|
02 -- |
03 -- |
04
|
05
|
06 -- |
07
|
| ||
|
01 |
10
|
11
|
12 -- |
13
|
14 -- |
15
|
16 -- |
17 -- |
| ||
|
11 |
30 -- |
31
|
32 -- |
33 -- |
34
|
35
|
36 -- |
37
|
| ||
|
10 |
20 -- |
21 -- |
22 -- |
23
|
24 --
|
25
|
26
|
27
|
| ||
Функции возбуждения элементов памяти и выходов имеют вид:
Ручное решение: Машинное решение:
. Построим таблицу переходов-выходов для машинного решения. Она строится на основание реализуемой таблицы и конечной матрицы выходов.
|
y1y2(t) |
Входы a,b,c, |
| |||||||||
|
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
101 |
110 |
111 |
| |||
|
00 |
00
|
01
|
02 -- |
03
|
04
|
05
|
06
|
07
|
| ||
|
01 |
10
|
11
|
12 -- |
13
|
14
|
15
|
16 -- |
17 -- |
| ||
|
11 |
30 -- |
31
|
32 -- |
33
|
34
|
35
|
36 -- |
37
|
| ||
|
10 |
20 -- |
21 -- |
22 -- |
23
|
24 --
|
25
|
26
|
27
|
| ||
Очевидно, что таблицы отличаются. Ручная таблица содержит меньше заполненных клеток. Это говорит о том, что проведенная мной, минимизация строк первичной таблицы более совершенна в отличие от машинной. Соответственно в ручном синтезе меньше переходов. Очевидно, что ручное решение намного превосходит машинное, это можно увидеть, сравнивая функции возбуждения памяти.
Функции выходов абсолютно совпадают, однако, в ручном синтезе функции возбуждения памяти содержат меньше конституэнт, а на некоторые вообще не подается сигналов, примером тому является функция K1. Следовательно, в моей функциональной схеме меньше элементов, т.е. мой автомат более экономичен.
Кодировка строк одинакова. Возникшие разногласия объясняются лишь тем, что мною была проведена более успешно минимизация строк первичной таблицы.
Вывод:
Из выше всего изложенного можно сделать вывод, что пакет PROEKTне доработан на начальном этапе. Алгоритм минимизации прост: сравнивается первая строка с последующими, и, если возможно объединение, то он объединяет. И так далее. Дальше все подчиняется железной табличной логике. Т. е. если б минимизация строк у нас была одинакова, то вполне уверенно можно было бы сказать что, результат будет близок к результату машинного решения.
В итоге получили что, мною проделанная работа намного превосходит машинное.
Но это вовсе не говорит о том, что можно отказаться от машинного синтеза, я считаю, что будет вполне оправдано сочетание этих двух методов.
Элементы физического синтеза.
Выбор типа микросхем, на этапе физического синтеза осуществляют соблюдая требования предъявляемые к ДУ, и отдельно к интегральной микросхеме. В свою очередь электрические параметры микросхемы установлены рядом Государственных стандартов Российской Федерации: ГОСТ 19480-74; ГОСТ 18683-73; ГОСТ 19799-74; ГОСТ 22565-77.
Для физического синтеза разрабатываемого ДУ мною была выбрана серия микросхем К155. Это наиболее популярная в нашей стране серия микросхем. Она содержит широкий выбор логических элементов. Основной логической схемой серии является схема И-НЕ, она представлена микросхемами с различным числом секций и количествами входов.
Серия К155 базируется на транзисторно-транзисторном типе логики. После разработки многоэмитерного транзистора был выпущен широкий ряд серий интегральных схем ТТЛ. Многоэмитерный транзистор представляет собой интегральный элемент, объединяющий преимущества диодных логических схем и транзисторного усилителя. Это остроумное схемное решение и породило новый класс двухступенчатой логики ТТЛ, пришедшей на замену Диодно-Транзисторной логике (ДТЛ). Благодаря МЭТ можно получить большой коэффициент объединения по входу, без особых технологических затрат. В обыкновенном микротранзисторе можно сделать сколько угодно эмиттеров, их число и определит количество входов, а на стоимость микросхемы это практически не повлияет. Это важно т.к. для физического синтеза моего замка понадобятся 4хи 5и- входовые элементы И-НЕ.
Повторяя структуру диодно-транзисторных ИС, транзисторно-транзисторные схемы значительно увеличить быстродействие (ср=3-10нс), повысить уровень помехозащищенности (Uп 0,7В), снизить потребляемую мощность (по сравнению ДТЛ-ИС), а также увеличить функциональную сложность интегральной схемы. Коэффициент объединения по входам И mИ12-14, а коэффициент объединения по входам ИЛИ mИЛИ=8-10. Выходные усилители ТТЛ-схем обеспечивают высокую нагрузочную способность базовой схемы (nэ10) при значительных нагрузочных емкостях (Cн 100 пФ).Предельно допустимые электрические режимы эксплуатации в диапазоне температур –45…+70 С.
1.Максимальное напряжение источника питания 6 В
2.Минимальное напряжение на входе микросхемы 0.4 В
3.Максимальное напряжение на входе микросхемы и между эмиттером -5.5 В
4.Минимальное напряжение на выходе микросхемы -0.3 В
5.Максимальное напряжение на выходе закрытой микросхемы 5.25 В
6.Максимальный входной вытекающий ток, при котором напряжение блокировки антизвонных диодов не менее -1.5 В -10 мА
В соответствии с функциональной схемой кодового замка я выбрал:
К155ЛА1 - логический элемент 2 “И-НЕ
К155ЛА3 - логический элемент 4 “И-НЕ
К155ТВ1 – JK триггер с логикой 3И на входе