Реферат: Цифровой автомат
4.3. Кодирование состояний.
Для кодирования состояния автоматов используются RS-триггеры.
Необходимое количество триггеров (n) выбирается из соотношения 2n ³N, где N – количество состояния автоматов. Для N = 5, n = 3.
Каждому состоянию автомата поставим в соответствие комбинацию состояний триггеров.
Кодирование состояний представлено в табл.1
Таблица1
|
Состояние автомата а | Состояние триггеров | ||
| Q2 | Q1 | Q0 | |
| a0 | 0 | 0 | 0 |
| a1 | 0 | 0 | 1 |
| a2 | 0 | 1 | 0 |
| a3 | 0 | 1 | 1 |
| a4 | 1 | 0 | 0 |
4.4. Таблица функционирования цифрового автомата.
Функционирование цифрового автомата представлено в табл.2
Таблица 2
| Текущее состояние | Следующее состояние | Усл. перехода | Сигналы управления триггеров | ||||||||
| а | Q2 | Q1 | Q0 | a | Q2 | Q1 | Q0 | T2 | T1 | T0 | |
| a0 | 0 | 0 | 0 | a1 | 0 | 0 | 1 | S0 | |||
| a1 | 0 | 0 | 1 | A3 | 0 | 1 | 1 | S1 | |||
| A1 | 0 | 0 | 1 | A2 | 0 | 1 | 0 | x | S1 | R0 | |
| a2 | 0 | 1 | 0 | a4 | 1 | 0 | 0 |  | S2 | R1 | |
| a3 | 0 | 1 | 1 | a4 | 1 | 0 | 0 | S2 | R1 | R0 | |
| a4 | 1 | 0 | 0 | a0 | 0 | 0 | 0 | R2 | |||
Из состояния а0 выполняется безусловный переход в состояние а1, при котором триггер Т0 переходит из нулевого состояния в состояние единичное. Поэтому активный логический уровень необходимо подать на вход S0
Из состояния а1, при условии х выполняется переход в состояние а3. При котором триггер Т1 переходит из нулевого состояния в единичное, поэтому необходимо подать управляющий сигнал S1.
Из состояния а1 при условии выполняется переход в состояние а1. При котором триггер Т1 меняет свое состояние на 1, а триггер Т0 с 1 на 0, поэтому необходимо подать управляющие сигналы S1, R0.
Из состояния а2 выполняется безусловный переход в состояние ша4. При котором триггер Т2 переходит из состояния 0 в единичное, а триггер Т1 из единичного в нулевое поэтому необходимо подать управляющие сигналы S2R1.
Из состояния а3 выполняется безусловный переход в состояние а4 при котором триггер Т2 переходит из состояния 0 в 1 состояние., а триггеры Т1, Т0 из 1 в 0 состояние, поэтому необходимо подать управляющие сигналы S2, R1, R0.
Из состояния а4 выполняется безусловный переход в состояние а0 при котором триггер Т2 переходит из состояния 1 в 0,Ю поэтому необходимо подать управляющие сигналы R2.
4.5. Функции возбуждения триггеров и формирование выходных сигналов.
Запишем логические выражения для сигналов Y: Y1=a1, Y2=a2,Y3=a3,Y4=a4.
Сигналы управления триггеров запишем как простую дизъюнкцию конъюнкцией текущего состояния и условия перехода при которых эти сигналы получаются.
S2=a2Úa3; R2=a4
S1 =a1хÚa1x=а1;
R1 =a2Úa3
S0=a0;
R0=a1xÚa3
4.6. Структурная схема управляющего устройства.
Структурная схема УУ состоит из трех RS-триггеров, дешифратора, комбинационного узла.
Триггеры служат для кодирования состояний автомата. Дешифратор преобразует двоичные коды в активный логический уровень на одном из своих выходов, номер которого соответствует состоянию автомата.
Комбинационный узел служит для формирования выходных сигналов и сигналов управления триггерами.
Структурная схема представлена на рис.6
Указать режим работы дешифратора и используемые входы и выходы. Логические элементы и микросхемы пронумеровать и указать их количество и тип. Выводы всех микросхем и элементов должны быть пронумерованы