3. Обоснование элементной базы

По условию задания, для синтеза комбинационной схемы используются ЛЭ 155 серии ИС. В соответствии с этим положением, переведём выражения для функций выхода и возбуждения в базис Шеффера, учитывая что данные логические элементы могут иметь 2, 3, 4 или 8 входов. Для построения схемы используем по два RS и DV –триггера, с двойной памятью (для исключения гонок).

2.4 Разработка функциональной схемы

Функциональная схема структурного автомата приведена в Приложении 1. При построении функциональной схемы использована система магистральных шин для организации передачи сигналов между логическими элементами. Сигналы обозначены в следующем порядке:

x_{1 .} 1 лог.1_ 6 Q_{2 } 9 Q_{4 } 14 q_{31 } 84

x_{2 } 2 y_{1 } 21 Q_{2 } 10 q_{11 } 81 q_{32 } 87

x_{1 } 3 y_{2 } 22 Q_{3 } 11 q_{12 } 82 q_{41 } 88

x_{2 } 4 Q_{1 } 7 Q_{3 } 12 q_{21 } 79 q_{42 } 91

СИ _ 5 Q_{1 } 8 Q_{4 } 13 q_{22 } 83

Схема была упрощена за счет повторяющихся членов в логических выражениях и для их реализации были использованы одни и те же логические элементы.

2.5 Устранение гонок в схеме

Для устранения гонок в функциональной схеме использованы кодирование случайными числами и элементы с двойной памятью.

2. 6 Расчет быстродействия и сложности функциональной схемы

Сложностью W функциональной схемы является общее количество логических элементов, необходимых для её реализации. В данном случае W = 70/12.

Задержкой T функциональной схемы является время отклика самого сложного из реализованных выражений. При среднем времени задержки τ логического элемента, задержка схемы составит T = 11τ.

Заключение

В данной работе мной было выполнено проектирование конечного автомата по алфавитному отображению с использованием канонического метода структурного синтеза автоматов.

Для устранения гонок в функциональной схеме использованы кодирование автомата случайными числами и элементы с двойной памятью. Быстродействие схемы составляет T = 11τ и сложность W = 70/12.

В процессе выполнения работы мной были закреплены знания о синтезе конечных автоматов и получена практика в построении комбинационных схем.

Список использованой литературы

1. Лупал А.М. Теория автоматов. Учебное пособие/СПбГУАП. – СПб., 2000. – 120 с., ил.

2. Козин И.В., Иванов Н.М., Лупал А.М. Проектирование управляющих автоматов по алфавитному отображению. Учебное пособие по курсовому проектированию/ЛИАП. – Л., 1991. – 82 с., ил.

3. Лысиков Б.Г. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. Учебник для вузов по спец. «Электронные вычислительные машины». – 2-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. школа, 1980. – 336 с., ил.

4. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов (граф-схемы и автоматы). – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия, 1979. – 232 с., ил.