Синтезирование управляющего автомата
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-ни|Условие |Выходные |Код |Код |Функция |
|состоя-ни|е |перехода |сигналы |исходно-г|перехода |возбуж-де|
|е |перехода | | |о | |ния |
| | | | |состоя-ни| |памяти |
| | | | |я | | |
|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 |Данные |Данные |
|ПЗУ |1й ПЗУ |2й ПЗУ |
|Hex |hex |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.
-----------------------
A2 A1 A3 A5 A4 A11 A6 A7 A8 A9 A10 A1 КС
ПАМЯТЬ
1000001
0111000
0111000
0111010
0000100
0001011
1000011
|Y1 |1000000 |
|Y2 |1100000 |
|Y3 |1100000 |
| |0010000 |
|Y4 |1100000 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|Y5 |1100100 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|Y6 |1100110 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|T |1100110 |
| |0010001 |
| |0001000 |
1100110
0010001
0001000
1100010
0010101
0001000
Ус 000
Х1 001
Х2 010
Х3 011
Х4 100
Х5 101
Х6 110 0 1ё 2 5 4 3 6 10 13 7 8 9 11 14 12
|