- •Методические указания
- •7.080407 «Компьютерный эколого-экономический мониторинг»
- •Методические указания
- •7.080407 «Компьютерный эколого-экономический мониторинг»
- •Методические указания
- •7.080407 «Компьютерный эколого-экономический мониторинг»
- •Перечень условных обозначений
- •Введение
- •Лабораторная работа №1 – Синтез комбинационных схем
- •1. Общие сведения
- •2. Задание
- •3. Пример выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •Лабораторная работа №2 – Реализация сбф на дешифраторе
- •1. Общие сведения
- •2. Задание
- •3. Пример выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа №3 – Синтез схем сравнения
- •1. Общие сведения
- •2. Задание
- •3. Пример выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа №4 – Реализация сбф на плм и пзу
- •1. Общие сведения
- •2. Задание
- •3. Пример выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа №5 – Синтез многофункционального регистра
- •1. Общие сведения
- •2. Задание
- •3. Таблица выбора микроопераций
- •4. Пример выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •Лабораторная работа №6 – Синтез микропрограммных автоматов
- •1. Общие сведения
- •2. Примеры выполнения работы
- •2.1 Cинтез мпа Мили по гса
- •2.2 Cинтез мпа Мура по гса
- •3. Задание
- •4. Содержание отчета
- •Список рекомендуемой литературы
2.2 Cинтез мпа Мура по гса
Рассмотрим пример синтеза МПА Мура S2 по ГСА Г1 (рис. 6.2).
2.2.1 Формирование отмеченной ГСА.
Для отметки ГСА используется следующая методика:
символом а1 отмечаются начальная и конечная вершины;
различные операторные вершины отмечаются различными символами аi-аm;
все операторные вершины должны быть отмечены.
Применение этой методики позволяет получить отмеченную ГСА (рис. 6.6). Важно отметить особенность, связанную с использованием D-триггеров. Для ждущей вершины, содержащей условие x3, необходимо ввести дополнительную операторную вершину, содержащую пустое множество микроопераций. Если этого не сделать, то из состояния а6 при x3=0 автомат перейдет по синхросигналу СИ в состояние, код которого содержит только нули. Если память реализуется на триггерах других типов, то дополнительные вершины не вводятся.
Рис. 6.6 – Отмеченная ГСА Г1 при синтезе МПА Мура.
2.2.2 Кодирование состояний.
Для кодирования М=8 состояний МПА S2 достаточно R=3 внутренних переменных, следовательно, Т={Т1, Т2, Т3}, а РП состоит из 3 триггеров.
2.2.3 Формирование ПСТ МПА Мура.
В ПСТ автомата заносятся пути перехода в отмеченной ГСА вида:
am,xh,as (условный переход)
am,as (безусловный переход)
ПСТ автомата S2 приведена в табл. 6.2, при этом для реализации памяти использованы D-триггеры.
Таблица 6.2 – ПСТ МПА Мура
ам |
k(ам) |
As |
k(аs) |
xh |
Фh |
H |
a1(-) |
000 |
a2 |
001 |
1 |
D3 |
1 |
a2(y1y2) |
001 |
a3 a4 a5 |
010 011 100 |
x1 x2
|
D2 D2 D3 D1 |
2 3 4 |
a3(y1y3) |
010 |
a8 a6 |
111 101 |
x1
|
D1 D2 D3 D1 D3 |
5 6 |
a4(y4) |
011 |
a8 a6 |
111 101 |
x1
|
D1 D2 D3 D1 D3 |
7 8 |
a5(y2) |
100 |
a8 a6 |
111 101 |
x1
|
D1 D2 D3 D1 D3 |
9 10 |
a6(y3) |
101 |
a1 a7 |
000 110 |
x3
|
– D1 D2 |
11 12 |
a7(-) |
110 |
a1 a7 |
000 110 |
x3
|
– D1 D2 |
13 14 |
a8(y2y4) |
111 |
a1 |
000 |
1 |
– |
15 |
2.2.4 Формирование СБФ, описывающих КС автомата.
Для формирования СБФ необходимо детализировать структуру (рис. 6.1). Для МПА Мура структурная схема включает следующие элементы (рис. 6.7):
Рис. 6.7 – Структура МПА Мура.
а) схема М1, предназначенная для формирования переменных:
FhF={ F1 ,…, FH };
б) схема М2 предназначенная для формирования функций возбуждения памяти:
rФ={1,…, R };
в) схема М3, формирующая переменные А1,…Ам;
г) схема М4, формирующая переменные ynY, заданные в виде
(n= ),
где Сnm – булева переменная равная единице, если в состоянии ам формируется выходной сигнал уn. Для нашего примера y1=A2 ˅ A3, y2 = A2 ˅ A5 ˅ A8, y3 = A3, y4 = A4 ˅ A8.
2.2.5 Синтез ЛС автомата в заданном элементном базисе.
Синтезируем схему автомата S2 в базисе И-НЕ. Проанализируем схему М2. Например, D1 = F4 ˅ F5 ˅ …= . Следовательно, схема М1 должна формировать инверсные значения переменных Fh. Например, .
Значит схема М3 должна формировать прямые значения переменных Ам, например, . Поскольку y1 = A2 ˅ A3= то схема должна формировать инверсные значения переменных Ам.
Cхема автомата S2 приведена фрагментарно на рис. 6.8. При этом для реализации схемы М3 использован стандартный DC и схемы И-НЕ.
Рис. 6.8 – Логическая схема МПА Мура.