1.3.4 Функції збудження Запишемо функції збудження для д-тригерів:
Виконаемо мінімізацію функцій:
2 СТРУКТУРНИЙ СИНТЕЗ
2.1 Вибір елементної бази
В якості тригера використаємо К155ТМ2 (7474N) (Рис.2.9),
що містить два D-тригерa.
Виберемо дешифратор 74154(К155ИД3) (Рис.2.11), для перетворення чотирьохрозрядного бінарного коду в напругу низького рівня на одному із його виходів.
Аби реалізувати внутрішню логіку використаємо наступні мікросхеми :
- 7408 (К155ЛИ1) (Рис.2.1), містить в собі
чотири двовхідних логічних елемента “AND”;
- 7415 (К155ЛИ4) (Рис.2.2), містить в собі
три трьохвхідних логічних елемента “AND”;
- 74HC21 (Рис.2.3), містить в собі
два чотирьохвхідних логічних елемента “AND”;
-
NA53 (Рис.2.4), містить в собі два п’ятивхідних
логічних елемента “NAND”;
- 7432 (К155ЛЛ1) (Рис.2.5), містить в собі
чотири двовхідних логічних елемента “OR”;
- M74HC4075 (Рис.2.6), містить в собі
три трьохвхідних логічних елемента “OR”;
- HEF4072B (Рис.2.7), містить в собі
два чотирьохвхідних логічних елемента “OR”;
- SY100S301 (Рис.2.8), містить в собі
три п’ятивхідних логічних елемента “OR”;
- 7404 (К155ЛН1) (Рис.2.10), містить в собі шість логічних елементів “NOT”;
2.2 Принцип дії ца
При ввімкненні автомату відбувається безумовний перехід в стан очікування внесення суми в розмірі 10грн., також видається повідомлення про необхідність оплати. В разі внесення суми, ЦА переходить в стан очікування вибору типу кави, підсвічуються типи кави; також в цьому стані можлива функція повернення грошей, після чого автомат повертає гроші та повертається до стану початку функціонування.
1. В разі вибору зернового типу кави, ЦА переходить в стан вибору назви кави, підсвічується список зернової кави; можливо вибрати один із чотирьох типів кави, після чого почнеться процес приготування; також можлива функція повернення грошей.
2. В разі вибору розчинної кави, ЦА виконує аналогічні попереднім дії, за виключенням того, що ми маємо можливість обрати на приготування наступні чотири назви кави.
МОДЕЛЮВАННЯ ЦИФРОВОГО АВТОМАТУ
3.1 Схема досліджень цифрового автомата
Для дослідження моделі використаємо пакет моделювання Multisim 12.0. В якості джерела сигналу виберемо «Генератор слів» налаштований на генерацію бінарного коду, відповідно до нашої таблиці істинності, а для перевірки вихідних данних виберемо «Логічний аналізатор».
Схему, спроектовану та перевірену в данному пакеті наведено на Рис.3.1.
дослідження
ЦА
Результат досліджень
Змоделюємо наступні послідовності використання автомата:
Користувач вносить суму в розмірі 10 гривень, обирає зерновий тип кави, та натискає на «Кава 1». Результат роботи ЦА на діаграмах (Рис.3.2).
Одразу після запуску ЦА здійснює безумовний перехід в стан S1.
Після появи вхідного сигналу X0, відбувається перехід у стан S2.
Після появи вхідного сигналу X4, відбувається перехід у стан S6.
Значення стану S6 передається на вихідний сигнал Y6, який в свою чергу запускає процес приготування кави під назвою «Кава 1».
Користувач вносить суму в розмірі 10 гривень, обирає розчинний тип кави, та натискає на «Кава 6». Результат роботи ЦА на діаграмах (Рис.3.3).
Змоделювали роботу нашого цифрового автомату. В результаті отримали діаграму значень вхідних сигналів та станів, на які вони повинні впливати (Рис.3.4). Здійснили перевірку станів , підтвердили повну відповідність значень вхідних сигналів та зміну станів цифрового автомату згідно граф-схеми алгоритму. Беремо до уваги те, що значення в діапазоні Y1-Y15 відповідають значенням S1-S15.
Друга
послідовність
ВИСНОВКИ
В ході розробки я закріпив знання мінімізації функцій та моделей цифрових автоматів, знайшов практичне застосування таким, раніше вивченим, елементам, як дешифратор та тригер. Згідно з завданням було спроектовано цифровий автомат та граф-схема алгоритму його роботи. Працездатність цифрового автомату була перевірена у пакеті Multisim 12. Цифровий автомати працює згідно з граф-схемою алгоритму, що підтверджено дослідженням моделі. Подібний цифровий автомат має великий попит на сучасному ринку, отже своє використання він обов’язково знайде.