Курсовая работа: Синтез комбінаційної схеми та проектування керуючого автомата Мура
Проставляємо символ невизначеного значення XХ10111.
А+В+С=41 еквівалентно 7210 =10010002 .
Відповідно, значення функцій F(x1,x2,x3,x4,x5) на наборах від 0 до 31 буде мати вигляд:
Таблиця 1
№ набору | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | F |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | X |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
3 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
6 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
7 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | X |
8 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | X |
9 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | X |
10 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
11 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
12 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
13 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
14 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | X |
15 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | X |
16 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
17 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
18 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
19 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
20 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
21 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
22 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
23 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
24 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
25 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
26 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
27 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
28 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | X |
29 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | X |
30 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | X |
31 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | X |
1.2 М інімізація БФ
Отримуємо МДНФ і МКНФ булевой функції за допомогою метода карт Карно. Схеми карт Карно приведені нижче:
Таблиця 2 Карта Карно до МДНФ.
000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 | |
00 | X | 1 | 0 | 1 | 1 | X | 0 | 0 |
01 | X | X | 0 | 1 | X | X | 0 | 1 |
11 | 1 | 0 | 0 | 0 | X | X | X | X |
10 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
В результаті мінімізації, отримаємо:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Y=X1 X3 X4 +X2 X4 X5 +X3 X4 X5 +X1 X2 X3 X4 +X1 X4 X5 +X1 X3 X4
Таблиця 3 Карта Карно до МКНФ
000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 | |
00 | X | 1 | 0 | 1 | 1 | X | 0 | 0 |
01 | X | X | 0 | 1 | X | X | 0 | 1 |
11 | 1 | 0 | 0 | 0 | X | X | X | X |
10 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
В результаті мінімізації, отримаємо:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
y=(X1 +X2 +X4 +X5 )(X1 +X3 +X4 +X5 )(X1 +X3 +X4 +X5 )(X1 +X2 +X4 )(X1 +X3 +X4 )
_ _
(X1 +X3 +X5 )
1.3 Опис мінімізації БФ заданими методами
ДлявиборумінімальноїзМДНФіМКНФоцінимоскладністьсхемизадопомогоюцінипоКвайну. Ціна по Квайну визначається як сумарне число входів логічних елементів у складі схеми.
Такий підхід обумовлений тим, що
- складність схеми легко обчислюється по БФ, на основі яких будується схема: для ДНФ складність дорівнює сумі кількості літер, (літері зі знаком відповідає ціна 2), і кількість знаків диз’юнкції, збільшеного на 1 для кожного диз’юнктивного виразу.
- усі класичні методи мінімізації БФ забезпечують мінімальність схемі саме у змісті ціни по Квайну.
Схема с мінімальною ціною по Квайну часто реалізується з найменшим числом конструктивних елементів – корпусів інтегральних мікросхем.
Для даних функцій ми маємо:
Cкв (МДНФ)=19+6+5=30;
Cкв (МКНФ)=21+6+5=32.
Так як мінімальною ціною є Cкв (МКНФ), то для реалізації схеми будемо використовувати МДНФ.
1.4 Приведення БФ до заданого базису
Заданий базис: 3 І-НІ.
Приведемо вираз до заданого базису:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Y=X1 X3 X4 +X2 X4 X5 +X3 X4 X5 +X1 X2 X3 X4 +X1 X4 X5 +X1 X3 X4 =
=X3 (X1 X4* X4 X5* X1 X2 X4 )* X5 (X2 X4* X1 X4 )* X1 X3 X4