Проектування керуючих автоматів Мура та Мілі за заданою граф-схемою алгоритму
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Анотація
Метою даної курсової роботи є закріплення основних теоретичних та практичних положень дисципліни комп`ютерна схемотехніка. В процесі розробки курсової роботи виконується синтез комбінаційної схеми, яка реалізує задану функцію п`яти змінних, та за результатами синтезу будується функціональна схема в заданому базисі. Потім, згідно з обраними блоками та структурою ГСА, проектуємо керуючі автомати Мура та Мілі, а також будуємо принципові схеми: для автомата Мура на елементах малого ступеня інтеграції заданої серії, а для автомата Мілі на основі ПЛМ. Ці задачі отримали широке розгалуження в аналізі та синтезі програмних і апаратних засобів обчислювальної техніки, дискретної математиці, а також мають багаточисельні технічні положення. Характерною рисою науково-технічного прогресу, який визначає подальший потужний підйом суспільно-технічного виробництва, є широке застосування досягнень обчислювальної та мікропроцесорної техніки в усіх галузях народного господарства. Вирішення задач науково-технічного прогресу потребує застосування засобів обчислювальної техніки на місцях економістів, інженерів та економічного персоналу.
1. Синтезувати комбінаційну схему, що реалізує задану функцію 5-ти змінних
1.1 Визначення значення БФ
Булева функція 5-ти змінних F (X1, X2, X3, X4, X5) задається своїми значеннями, які визначаються 7-розрядними двійковими еквівалентами чисел, що обираються з таблиці 1 за значеннями числа (А), місяця (В) народження студента і порядкового номера (С) студента в списку групи. Значення функції на конкретних наборах обираються:
на наборах 06 за значенням А;
на наборах 713 за значенням В;
на наборах 1420 за значенням С;
на наборах 2127 за значенням (А+В+С);
на наборах 2831 функція приймає невизначені значення.
Таблиця 1
О Д И Н И Ц І0123456789023117212943859104225д185950749575089137239е232234394547696370596с397873608614819188662я479727002906341470120т523264492843352514338к645743435838755930807и795806660658833050948827491940175147083736910598999957748116820
Крім того, для всіх двійкових еквівалентів у розрядах лівіше старшої значущої одиниці, необхідно проставити символ невизначеного значення Х і вважати, що функція на таких наборах також приймає невизначені значення.
A=05. Из табл. 1 находимо число 3810, яке в двоічній системі счислення має вид 01001102. Тут левіше старшої значущої одиницы знаходяться нулі, тому заміняємо їх символом невизначного значення Х. Тоді одержуемо Х100110.
В = 02; 7210 = 10010002
С = 14; 5710 = 01110012
D = А+В+С = 10100111
Запишемо значення функції F (X1, X2, X3, X4, X5) на наборах від 0 до 31 у базисі 2ЧИ-НІ
№ набораX1X2X3X4X5F000000Х100001120001003000110400100150010116001100700111180100009010010100101011101011010011000130110101401110Х1501111116100001171000111810010019100110201010012110101Х2210110123101110241100002511001126110101271101112811100Х2911101Х3011110Х3111111Х
1.2 Опис мінімізації БФ
Виписав значення функції з таблиці, одержимо мінімальну дизюнктивну нормальну форму (МДНФ) і мінімальну конюнктивну нормальну форму (МКНФ) булевої функції методом карт Карно. Вибрати для реалізації мінімальну з МДНФ і МКНФ (для цього знайдемо ціну за Квайном) і представимо її відповідно до заданого елементного базису:
МДНФ:
х1х2х3
х4х5
000
001
011
010
110
111
101
10000Х1000Х110111001ХХ11101101Х001000Х11Х10
Одержуємо мінімальну дизюнктивну нормальну форму (МДНФ):
у =
Для знайденої форми обчислимо ціну за Квайном, яка дорівнює додатку кількості слагаємих, кількості елементів та кількості заперечень.
Цкв. = 25
МКНФ:
х1х2х3
х4х5
000
001
011
010
110
111
101
10000Х1000Х110111001ХХ11101101Х001000Х11Х10
Одержуємо мінімальну конюктивну нормальну форму (МКНФ):
у =
Для знайденої форми обчислимо ціну за Квайном, яка дорівнює додатку кількості помножень плюс один, кількості елементів та кількості заперечень.
Цкв. = 39
Виходячи з того, що ціна по Квайну МДНФ функції менше, ніж МКНФ, обираємо для реалізації МДНФ функції. Реалізацію будемо проводити згідно з заданим базисом 2ЧИ-НІ. Застосуємо до обраної форми факторний алгоритм та одержимо скобкову форму для заданої функції:
у =
у =
у =
2. Вибір блоків та структури ГСА
- . - E, F, G BEGIN END. (A, B) (C, D). E, F, G 0, 1, 2, 3, 4 , , :
() mod5;
F () mod 5;
G () mod 5.
E, F, G ,