Проектирование элементов ЭВУ. Синтез конечного автомата Мили

Министерство Образования  Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра РП и РПУ

Проектирование элементов ЭВУ

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры»

Новосибирск

 2003

Содержание

Задание на курсовую работу

Номер варианта  задания №53

1.  Синтез конечного автомата (КА) Мили

1.1. Построить граф конечного автомата для заданного варианта

1.2. Определить количество элементов памяти

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 (по указанию преподавателя). 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.

Синтез конечного автомата Мили

Построение графа синтезируемого автомата

Граф синтезируемого автомата Мили получается путем исключения некоторых ветвей обобщенного графа автомата, имеющего 4 внутренних состояния (рис.1).

У такого графа из каждой вершины выходят 4 ветви (и столько же входят). Каждая ветвь символизирует переход автомата в другое внутреннее состояние а_к (к=1, 2, 3, 4) при совместном действии входного сигнала Z_i  и  выходного сигнала W_j  и обозначается их комбинацией Z_iW_j  для конкретного значеня индексов. Данные индексы представлены в таблице №1.

                                                                                                                             Таблица №1               

Здесь каждой вершине графа а_к поставлены в соответсвие два набора индексов по 4 цифры: для i и j соответсвенно. 

Рис.1   Обобщенный граф автомата, имеющего четыре внутренних состояния

Составим граф  автомата опираясь на таблицу №1 (рис. 2).

Определение количества элементов памяти

По таблице №1 ( Методические указания к курсовой работе  - [ 2 ] ), в соответствии с номером заданного варианта, выбираем тип элемента памяти – JK-триггер.

Далее приступим к определению количества элементов памяти.

-  число элементов памяти:

-  число разрядов входной шины:

-  число разрядов выходной шины:

где k, p, s – количество внутренних состояний, входных  Z_i и W_j  выходных сигналов соответственно.

Составление таблиц переходов и выходов

Таблица №2                                                       Таблица №3

Таблица №2 является таблицей переходов, а Таблица №3 – выходов.

Закодируем автомат, т.е. каждому входному и выходному сигналу, а также внутреннему состоянию приведем в соответствие определенный двоичный код (таблица №4).

                                                                                                       Таблица №4

Переведем таблицы выходов и переходов в двоичный алфавит.

Таблица переходов (δ)

Таблица выходов (λ)

Составим логические уравнения для выходных сигналов y1  и  y2.

Составление таблицы возбуждения памяти