Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет

Муромский институт (филиал)

Факультет   РЭКС  

Кафедра    ЭиВТ  

КУРСОВАЯ

РАБОТА

по  теории автоматов  

(наименование дисциплины)

Тема  Разработать цифровой автомат Мили по таблицам переходов и выходов  

Руководитель

  Кропотов Ю.А.  

(фамилия, инициалы)

   

(подпись) (дата)

Студент  ЭВМ – 107  

(группа)

  Жулина А.С.  

(фамилия, инициалы)

   

(подпись) (дата)

Муром 2009

In the given course paper it is executed realisation of the digital automatic machine of Mile on elements "OR-NOT", the digital automatic machine as memory contains the T-trigger, all logic operations are realised on КМОП to the logician, and also synthesis of the digital automatic machine according to tables of transitions and exits is made.

В данной курсовой работе выполнено реализация цифрового автомата Мили на элементах «ИЛИ-НЕ», цифровой автомат в качестве памяти содержит Т-триггер, все логические операции реализуются на КМОП логике, а также произведен синтез цифрового автомата в соответствии с таблицами переходов и выходов.

Содержание

Введение 5

1 Анализ технического задания 6

2 Описание общей схемы автомата 7

3 Граф автомата 8

4 Исходные данные 9

5 Выбор количества физических входов, выходов и элементарных автоматов 10

6 Кодирование входных и выходных сигналов и состояний автомата 11

7 Заполнение таблицы синтеза 12

8 Получение функций возбуждения и выходов 13

9 Разработка схемы входного преобразователя – кодировщика 15

10 Разработка схемы выходного преобразователя – дешифратора 17

11 Схема цифрового устройства 19

Заключение 20

Список использованных источников 21

Введение

Сегодня трудно себе представить деятельность человека без электронных вычислительных машин (ЭВМ). Появившись около 40 лет назад, ЭВМ открыли новую страницу в истории человеческих знаний и возможностей, высвободили тысячи вычислений, значительно облегчили труд учёных, дали возможность изучать сложнейшие процессы. Сейчас нет ни одной отрасли народного хозяйства, где нельзя было бы применить ЭВМ; более того, целые разделы науки и техники не смогут существовать без них.

Поиск новых принципов построения ЭВМ, совершенствование уже известных алгоритмов выполнения арифметических и логических операций - главнейшие задачи для специалиста в области проектирования и создания ЭВМ.

ЭВМ после загрузки программы и исходных данных решает заданную задачу без участия человека, т.е. является цифровым автоматом. Прикладная теория автоматов постоянно развивается, так как непрерывно совершенствуются сами цифровые автоматы, т.е. ЭВМ. Изменяются также методы анализа и синтеза отдельных его устройств. Процесс проектирования ЭВМ сегодня полностью выполняется автоматизированным способом, при котором человек выбирает удовлетворяющее его решение, а готовит эти решения вычислительная машина. Развитие идет в направлении полной автоматизации процессов проектирования и изготовления ЭВМ, в которых человек выполняет функции разработчика требований к параметрам ЭВМ и контролера правильности выполнения этих требований.

В данной курсовой работе требуется выполнить реализацию цифрового автомата Мили на элементах «ИЛИ-НЕ», цифровой автомат в качестве памяти должен содержать Т-триггер, все логический операции реализуются на КМОП логике, а также произвести синтез цифрового автомата в соответствии с таблицами переходов и выходов.

1 Анализ технического задания

В данной курсовой работе требуется выполнить реализацию цифрового автомата Мили на элементах «ИЛИ-НЕ», цифровой автомат в качестве памяти должен содержать Т-триггер, все логический операции реализуются на КМОП логике, а также произвести синтез цифрового автомата в соответствии с таблицами переходов и выходов.

Основными задачами теории автоматов являются задачи анализа и синтеза автоматов. Под анализом автомата понимают установление закона его функционирования по заданной схеме. Под синтезом автомата понимают построение схемы автомата из более простых автоматов по заданному закону функционирования.

На этапе синтеза цифрового автомата в качестве стандартной формы задания автоматов используют кодирование буквами, соответствующих структурных алфавитов, таблицы переходов и таблицы выходов. Кроме того, задают или выбирают набор элементарных автоматов и логических элементов. В результате выполнения синтеза получают структурную схему автомата, то есть получают схему, на которой показаны соединения между элементарными автоматами и логическими элементами, которые образуют автомат. Таким образом, любой цифровой автомат состоит из элементарных автоматов и логических схем.

2 Описание общей схемы автомата

Обобщенная схема конечного цифрового автомата выглядит следующим образом:

Рисунок 1 – Общая схема автомата двухразрядного регистра

Схема состоит из переключателей схемы F, элементарных автоматов Q₁Q₂ и преобразователей П₁ и П₂. Входной алфавит автомата представляет собой множество букв x₁...x₄. Преобразователь П₁, называемый преобразователем входного алфавита, преобразовывает символы входного алфавита x₁…x₄ в совокупность двоичных значений сигналов на физических входах автомата , . Выходной алфавит автомата представляет собой множество букв y₁…y₄. Преобразователь П₂, называемый преобразователем выходного алфавита, преобразует совокупность двоичных значений сигналов на физических выходах автомата , в символы выходного алфавита y₁…y₄.

Переключательная схема F определяет логику работы автомата. На ее входы подаются сигналы с физических входов автомата , и с выходов элементарных автоматов Q₁, Q₂, а выходы схемы соединяются с физическими выходами автомата , и со входами элементарных автоматов Т₁ и Т₂. Структурный синтез автомата заключается в построении такой схемы автомата, которая функционирует в соответствии с заданными таблицами переходов и выходов автомата.