Проектирование элементов ЭВУ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

                                                                       Кафедра РПиРПУ

Проектирование элементов ЭВУ

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Цифровые устройства и

микропроцессоры»

Проверил: преподаватель Тырыкин С.В. _______________ (дата)

Составил: студент гр. РТ5-22 Доценко С.А. 17 мая 2005 г.

Новосибирск

2005

Содержание

Лист

Задание на работу………………………………………………………………………………………………......3

Исходные данные………………………………………………………………………………………….……………3

Введение………………………………………......………………………………………………………….…………….4

Основная часть работы

1. Синтез конечного автомата Мили………………………………..………………………......……5

1.1. Построение графа конечного автомата…………………………………………………5

1.2. Определение количества элементов памяти………………………………………..5

1.3. Составление таблиц переходов и выходов конечного автомата…...6

1.4. Составление таблицы возбуждения элементов памяти…………………….7

1.5. Синтез комбинационной части конечного автомата……………………….…7

1.6. Реализация конечного автомата на микросхемах определенной

    серии…………………………………………………………………………..………………………………………9

2. Программная реализация автомата………………………………………………………………10

2.1. Построение графа и таблицы переходов автомата Мура……………….10

2.2. Составление схемы алгоритма и программы, реализующей

автомат Мура на языке ассемблера микропроцессора К580………....…….11

Заключение…………………………………………………………………………………………………………........19

Список литературы…………………………..………………………………………………………………...…20

Задание на работу

1. Синтез конечного автомата Мили

1.1. Построить граф конечного автомата (КА) для заданного варианта.

1.2. Определить количество элементов памяти (тип элемента памяти – синхронный RS-триггер).

1.3. Составить таблицы переходов и выходов КА.

1.4. Составить таблицу возбуждения элементов памяти.

1.5. Синтезировать комбинационную часть КА.

1.6. Реализовать КА на микросхемах одной из серий: К155, К176, К531, К555, К561, К564. Составить полную логическую схему автомата.

2. Программная реализация автомата

2.1. Путем эквивалентного преобразования исходного автомата Мили в автомат Мура построить граф и таблицу переходов автомата Мура.

2.2. Составить схему алгоритма и программу, реализующую автомат Мура на языке ассемблера микропроцессора (МП) К580.

Исходные данные (вариант 67)

Таблица 1. Исходные данные для построения графа автомата Мили

Введение

Синтез конечных автоматов очень важен при проектировании цифровых устройств.  Зачастую необходимо синтезировать цифровое устройство, работающее по заданному алгоритму, имеющее несколько устойчивых состояний и способное переходить из одного состояния в другое. Этот алгоритм работы устройства наглядно описывается графом конечного автомата, который и задан в данной курсовой работе.

Под цифровым конечным автоматом понимают дискретный преобразователь информации, состоящий из комбинационной схемы и элементов памяти (синхронных триггеров). Различают два типа автоматов: автоматы Мили и Мура. Практически они отличаются тем, что при смене входного сигнала в пределах такта в автомате Мили изменяется состояние выхода, а в автомате Мура остается неизменным, так как выходные сигналы автомата Мура снимаются непосредственно с выходов элементов памяти, а они, в свою очередь, сменят состояние только под действием импульсов синхронизации.

Результатом синтеза автомата Мили должна явиться логическая схема автомата. Результатом синтеза автомата Мура должна явиться программа на языке ассемблера микропроцессора К580, имитирующая его работу, которая впоследствии может быть откомпилирована и прошита в ПЗУ микропроцессорной системы.

1. Синтез конечного автомата Мили

1.1. Построение графа конечного автомата

Граф синтезируемого автомата Мили получается путем исключения некоторых ветвей обобщенного графа автомата, имеющего 4 внутренних состояния. У такого графа из каждой вершины выходят 4 ветви и столько же входят. Каждая ветвь символизирует переход автомата в другое внутреннее состояние a_k (k=1,2,3,4) при совместном действии входного сигнала Z_i и выходного сигнала W_jи обозначается их комбинацией Z_iW_jдля конкретного значения индексов. Эти индексы берутся из табл.1. Для каждой вершины a_kнабор индексов соответствует в общем случае четырем комбинациям Z_iW_j , соответствующих выходящим из вершины ветвям. За исходное состояние автомата принимается состояние а₁ .