Лабораторные / отчет по первой лабе
.docПермский государственный технический университет.
Кафедра ИТАС
Лабораторная работа №1
По дисциплине
«Теория автоматов»
Тема: «Синтез дискретного автомата без памяти»
Выполнил: студент гр. ЭВТ-04
Принял: преподаватель
Коган Т. И.
г. Пермь 2005-12-07
Задание:
Вариант №2(1)
Спроектировать цифровой автомат (ДУ) имеющий 4 входных сигнала (a, b, c, d) и один выход (y).
Сигнал на выходе должен появляться при подаче одного сигнала а или в сочетании с b, c или d и не должен появляться при отсутствии любого одного сигнала или при отсутствии всех входных сигналов одновременно. База - a, b, c, d.
Функциональную схему реализовать на элементах «И - НЕ»
Абстрактный синтез цифрового автомата по заданным условиям.
Целью абстрактного синтеза комбинационных дискретных устройств является установление однозначного соответствия между комбинациями входных и выходных сигналов. Это соответствие выявляется из словесной формулировки условий работы ДУ.
Составим неполную таблицу переходов-выходов:
|
a |
b |
c |
d |
y |
ВС |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
8 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
9 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
10 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
11 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
12 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
13 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
14 |
В символической форме функция автомата выглядит так:
Y(a,b,c,d)=8,9,10,12[0,11,13,14]
Так как у нас 4 переменных, то удобно провести минимизацию по РСЧ.
Минимизирую:
0 1 3 2 Получаю
4 5 7 6 y(a,b,c,d)=abc abd acd
12 13 15 14
8 9 11 10
: Структурный синтез.
Целью структурного синтеза является переход от формальной записи условий работы ДУ к его структуре (функциональной схеме), содержащей минимальное количество логических элементов.
Приведение к виду удобному для реализации на заданном наборе элементов:
Полученная функциональная схема на элементах «И - НЕ»:
При моделировании в программе STRATUM COMPUTER получены те же результаты, которые были полученные мной при абстрактном синтезе. При весовых состояниях 8,9,10,12 программа показала, что выход принимает значение равное единице. При 0,11,13,14 – были получены на выходе значения равные нулю.
Экспериментальная таблица состояний
|
a |
b |
c |
d |
y |
ВС |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
2 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
3 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
4 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
5 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
6 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
7 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
8 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
9 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
10 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
11 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
12 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
13 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
14 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
15 |
Библиотека имиджей.
1. Конъюнктор:
Уравнение элемента: y:=not(a)
2. . Конъюнктор на три входа:
Уравнение элемента: y:=not(a&b&c)
Вывод:
В процессе выполнения этой лабораторной работы были использован материал по теме «Абстрактный и структурный синтез ДУ без памяти», а также собственные навыки и умение. В данной лабораторной работе, я использовал программу STRATUM COMPUTER, с помощью которой были получены успешные результаты, также были созданы имиджи, на которых строилась моя функциональная схема.