Синтезирование управляющего автомата

Министерство общего и профессионального образования

Вологодский политехнический институт

 Кафедра: АТПП

Дисциплина: ССУ Курсовой проект

Синтезирование управляющего автомата.

Выполнил: студент

группы ВЭМ - 51

Сенченко В.В.

Принял: Львов Ю.В.

Вологда 1998

Задание: 1. Синтезировать управляющий автомат Мили по заданной графической схеме алгоритма Рис.1.

2. Синтезировать микропрограмный автомат по заданной граф схеме Рис.1.

Начало

Y₂

Y₂,Y₃

1

X₁

 0

1  Y₄ X₂

0

1

Y₁,T Y₂,Y₃,Y₄ X₃

0

 0

X₅ Y₄,Y₆

1

Y₆,T

T Y₃

 0

1 X₆

X₁ 1 1

0 X₄

1 0

X₃ Y₂,Y₃

0

1

Y₅ Y₆ X₂

0

Конец

Автомат Мили.

 

1.Разметка ГСА.

Разметка производится для выявления числа состояний автомата.

Начало

Y₂

Y₂,Y₃

1

X₁

 0

1  Y₄ X₂

0

1

Y₁,T  Y₂,Y₃,Y₄ X₃

0

 0

X₅ Y₄,Y₆

1

Y₆,T

T Y₃

0

1 X₆

X₁ 1 1

0 X₄

1  0

X₃ Y₂,Y₃

0

1

Y₅ Y₆ X₂

0

Конец

2.Граф автомата.

Y₁T X₅

X₁X₂ Y₁T X₅ T

A₃ A₄ A₁₁

X₁ Y₂Y₃ X₁X₄

X₁X₃ X₁X₄

X₁

X₂ X₁X₃

1

A₂

Y₂

Y₂Y₃Y₄ Y₆ Y₅ Y₆ Y₂Y₃

1 Y₆ X₂

A₅ A₁ A₁₀

X₂

1 Y₆ (-) Y₂Y₃

Y₂Y₃

X₄

Y₃

A₆ X₄

Y₃ X₆

 

A₉ X₆

Y₆T Y₆T

Y₄ X₃

X₃ Y₄Y₆ 1

A₇ A₈

Граф автомата составляется по ГСА для лучшего восприятия и составления по нему структурной таблицы переходов.

3.Структурный автомат Мили.

X1 Y1

X2 Y2

X3 Y3

X4 Y4

X5 Y5

X6 Y6

T X5

T0 D0 T0 ТАЙМЕР

T1 D1 T1  X6

T2 D2 T2

T3 D3 T3

ГТИ

Структурная схема автомата мили приводится для составления канонической схемы.

4.Структурная таблица переходов.

Исходное состоя-ние	Состоя-ние перехода	Условие перехода	Выходные сигналы	Код исходно-го состоя-ния	Код перехода	Функция возбуж-дения памяти
A1	A2	1	Y2	0001	0010	J1K0
A2	A3	1	Y2Y3	0010	0011	J1
A3	A4	X1X2	Y1T	0011	0100	J2K1K0
	A5	X1X2	Y2Y3Y4		0101	J2K1
	A7	X1	Y4		0111	J2
A4	A4	X5	Y1T	0100	0100	-
	A11	X5	T		1011	J3K2J1J0
A5	A6	1	Y3	0101	0110	J1K0
A6	A1	X4	Y6	0110	0001	K2K1J0
	A10	X4	Y2Y3		1010	J3K2
A7	A6	X3	Y3	0111	0110	K0
	A8	X3	Y4Y6		1000	J3K2K1K0
A8	A9	1	Y6T	1000	1001	J0
A9	A9	X6	Y6T	1001	1001	-
	A10	X6	Y2Y3		1010	J1K0
A10	A1	X2	Y6	1010	0001	K3K1J0
	A1	X2	-		0001	K3K1J0
A11	A1	X1X4	Y6	1011	0001	K3J1
	A1	X1X3	Y6		0001	K3J1
	A1	X1X3	Y5		0001	K3J1
	A10	X1X4	Y2Y3		1010	K0

5.Стуктурные формулы.

Структурные формулы выходных сигналов и функции возбуждения памяти получаем из структурной таблицы переходов.

 

5.1.Структурные формулы для выходных сигналов.

 

Y₁=X₁X₂A₃ X₅A₄

Y₂=A₁ A₂ X₁X₂A₃ X₄A₆ X₆A₉ X₁X₄A₁₁

Y₃=A₂ X₁X₂A₃ A₅ X₄A₆ X₃A₇ X₆A₉ X₁X₄A₁₁

Y₄=X₁X₂A₃ X₁A₃ X₃A₃

Y₅=X₁X₃A₁₁

Y₆=X₄A₆ X₃A₇ A₈ X₆A₉ X₂A₁₀ X₁X₄A₁₁ X₁X₃A₁₁

T=X₁X₂A₃ X₅A₄ X₅A₄ A₈ X₆A₉

5.2.Структурные формулы для функции возбуждения памяти.

J₀=X₅A₄ X₄A₆ A₈ X₂A₁₀ X₂A₁₀

K₀=A₁ X₁X₂A₃ A₅ X₃A₇ X₃A₇ X₆A₉ X₁X₄A₁₁

J₁=A₁ A₂ X₅A₄ A₅ X₆A₉ X₁X₄A₁₁ X₁X₃A₄ X₁X₃A₁₁

K₁=X₁X₂A₃ X₁X₂A₃ X₄A₆ X₃A₇ X₂A₁₀ X₂A₁₀

J­₂=X₁X₂A₃ X₁X₂A₃ X₁A₃

K₂=X₅A₄ X₄A₆ X₄A₆ X₃A₇

J₃= X₅A₄ X₄A₆ X₃A₇

K₃=X₂A₁₀ X₂A₁₀ X₁X₄A₁₁ X₁X₃A₁₁ X₁X₃A₁₁

6.Тип Используемого триггера.

J T

С

К

R

Тригер выбирается из того, что в данном задании не реализованно противогоночное кодирование, поэтому я использую JK тригер т.к. он включает в себя 2 тригера и тем самым препятствует гонкам автомата.

7.Каноническая схема.

По структурным формулам составляем каноническую схему автомата.

Для уменьшения числа используемых элементов я применил дешифратор(см. приложение 1).

8.Принципиальная схема.

Принципиальная схема составляется при более детальном рассмотрении канонической схемы.(см. приложение 2).

 

 

 

Микропограмный автомат.

 

1.Совместимость микроопераций.

 

Составим матрицу микроопераций:

S =

Составим матрицу включения:

R =

Для уменьшения разрядности

получим:

R’=

Получаем слово:

Ус 3п 2п 1п А₂ А₁

1 поле	00	2 поле	00	3 поле	0
Y1	01	Y3	01	Y4	1
Y2	10	Y5	10
Y6	11	T	11

2.Разметка ГСА.

 

Разметка производится для выявления числа микрокоманд в микропрограмном автомате.

Начало

Y₂

Y₂,Y₃

1

X₁

0

1  Y₄ X₂

 0

1

Y₁,T Y₂,Y₃,Y₄ X₃

0

 0

X₅ Y₄,Y₆

1

Y₆,T

T Y₃

0

1 X₆

X₁ 1 1

0 X₄

1 0

X₃ Y₂,Y₃

0

1

Y₅ Y₆ X₂

0

Конец

3.Таблицы МПА.

 

3.1.Таблица переходов.

Таблица переходов составляется по размеченному ГСА.

Адрес МК	ОЧ МК	Поле условий	А1(0)	А2(1)
0	y2	-	1	1
1	Y2,Y3	X1	2	3
2	-	X2	5	4
3	Y4	X3	6	8
4	Y1,T	X5	4	7
5	Y2,Y3,Y4	-	8	8
6	Y4,Y6	-	10	10
7	T	X1	11	9
8	Y3	-	9	9
9	-	X4	12	13
10	Y6,T	X6	10	13
11	-	X3	14	12
12	Y6	-	0	0
13	Y2,Y3	X2	0	12
14	Y5	-	0	0

3.2.Таблица кодирования.

Адрес МК	ОЧ МК	Поле условий	А1(0)	А2(1)
	Биты ПЗУ 1		Биты ПЗУ 2
	01234	765	3210	7654
0000	10000	000	0001	0001
0001	10010	001	0010	0011
0010	00000	010	0101	0100
0011	00001	011	0110	1000
0100	01110	101	0100	0111
0101	10011	000	1000	1000
0110	11001	000	1010	1010
0111	11000	001	1011	1001
1000	00010	000	1001	1001
1001	00000	100	1100	1101
1010	11110	110	1010	1101
1011	00000	011	1110	1100
1100	11000	000	0000	0000
1101	10010	010	0000	1100
1110	00100	000	0000	0000

3.3.Таблица программирования ПЗУ.

 

Эта таблица создается для пограммирования ПЗУ на програматоре.

Адрес ПЗУ Hex	Данные 1й ПЗУ hex	Данные 2й ПЗУ hex
0	11	01
1	23	29
2	54	40
3	68	70
4	47	A7
5	88	19
6	99	13
7	B9	23
8	99	08
9	CD	80
A	AD	CF
B	EC	60
C	00	03
D	0C	49
E	00	04

4.Приципиальная схема МПА.

 

Принципиальная схема МПА составляется по таблице переходов (См. приложение 3).

Вывод: В результате выполнения курсовой работы я, по заданному преподователем алгоритму, получил принципиальную схему автомата Мили и принципильную схему микропрограмного автомата.