Курсовая работа (т): Моделирование дискретного автомата

Продолжение таблицы 5

S1R0S0

---

---

---

---

111

Структурный синтез дискретных автоматов

Структурный синтез начинается с кодирования входного и выходного алфавита и состояний автомата.

Количество разрядов для входных выходных сигналов и состояний определяется в соответствии с формулой (1)

, (2.1)

где М-мощность множества соответствующего алфавита;

х-означает минимальное целое.

Рисунок 2 - Вторичный граф переходов-выходов автомата Мура

Для автомата Мура:

, (2.2)

, (2.3)

. (2.4)

Кодирование входных сигналов автомата Мура представлена как в таблице 4.

Таблица 4 - Кодирование входных сигналов автомата Мура

Кодирование выходных сигналов автомата Мура представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Кодирование выходных сигналов автомата Мура

Одно из возможных вариантов кодирования состояний автомата Мура представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Кодирования состояний автомата Мура

Вторичный граф переходов-выходов автомата Мили представлен на рисунке 2.

Рисунок 3 - Структурный граф автомата Мура

На основании таблицы возбуждения формируем восемь функций возбуждения:

; (2.5)

; (2.6)

; (2.7)

; (2.8)

; (2.9)

; (2.10)

; (2.11)

. (2.12)

Выходные функции  и  автомата Мура, являясь функциями состояний, зависят только от четырех переменных  Пользуясь таблицей переходов-выходов автомата Мура, построим таблицу истинности для выходных функций  и .

Таблица 7 - Таблица истинности выходных функций автомата Мура

В результате получим выражения:

; (2.13)

. (2.14)

3. Моделирование дискретного автомата

Функциональная схема автомата Мура на RS - триггерах и элементах И-НЕ представлена в соответствии с рисунком 4.

Для проверки соответствия синтезированной схемы заданным условиям функционирования автомата выполним функциональное моделирование полученной схемы при помощи программы моделирования Electronics Workbench [5].

Источником входных сигналов является генератор двоичных слов, а выходные сигналы модели автомата индицируется при помощи логического анализатора.

Рисунок 4 - Генератор слов

Рисунок 5 - Временные диаграммы функционирования

Рисунок 5 - Модель автомата Мура

Заключение

В ходе работы было проведено исследование дискретного автомата Мура, состоящее из :

.        Абстрактный синтез. В котором по вход-выходной последовательности и таблице соответствия были рассчитаны: первичная и вторичная таблица переходов-выходов; первичный и вторичный граф переходов-выходов; таблицы

.        Дискретный синтез. В нем была выполнена кодирование входных и выходных сигналов, а так же состояний автомата Мура. На основании вторичного графа переходов-выходов был построен граф с кодированными сигналами и состояниями, а на основании таблицы возбуждения были получены восемь функций возбуждения и две выходные функции, на основании таблицы истинности выходных сигналов.

.        Моделирование дискретного автомата. На этом этапе была построена функциональная модель автомата Мура в программе Electronic WorkBench , построенной по выходным функциям и функциям возбуждения. Запрограммировав генератор слов были получены временные диаграммы, которые соответствуют вход-выходной последовательности.

Список использованных источников

1. Соловьев В.В.Булатова И.Р.Стандартные программируемые логические устройства Зарубежная радиоэлектроника.2000 № 4.С.66-76.

. Соловьев В.В.Булатова И.Р. Архитектуры сложных программируемых логических интегральных схем Зарубежная радиоэлектроника.2000 № 5.С.62-78.

. Энциклопедия кибернетики Под ред. В.М.Глушакова. -Киев :Главная редакция украинской советской энциклопедии,1974.

. Соловьев А.Я. Основы информатики :Учебник для вузов. -М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана,2001.

. Трахтенберг Б.А .,Барадин Я.М .Конечные автоматы :Поведение и синтез.М.:Наука,1970