Структурная схема дискретного устройства. Разработка генератора импульсов. Синтез абстрактного конечного автомата, страница 6

Синтез автомата заключается в получении ТП и ТВ или графа. Далее осуществляется структурный синтез, цель которого состоит в построении схемы, реализующей автомат из заданных логических элементов. В структурной теории автомат представляется как совокупность двух частей: памяти и комбинационной схемы. Каждое состояние абстрактного автомата кодируется в структурном автомате набором состояний элементов памяти. Обычно элементы бывают двоичными. Минимально необходимое число внутренних ЭП (JK-триггеров) определим по формуле:

где r – число строк ТП;  - обозначение ближайшего целого числа, большего или равного .

В нашем случае требуется  внутренних ЭП. Ближайшее целое число – 3, следовательно, для построения необходимо 3 элемента памяти.

2.1 Кодирование состояний.

Теперь необходимо кодировать состояния, получаем таблицы кодирования входных (таблица№2.3) и выходных сигналов(таблица№2.4).

Таблица№2.3 Кодировка входных сигналов.

ЭП	A	B	C
Состояние эл.
S0	0	0	0
S1	0	0	1
S2	0	1	0
S3	0	1	1
S4	1	0	0

Таблица№2.4 Кодировка выходных сигналов.

Абстрактные выходные сигналы	Структура выходного сигнала
	Y
W1	0
W2	1

Таблицам №2.3 и №2.4 соответствует граф, представленный на рисунке №2.2.

2.2 Синтез автомата графическим методом.

В результате проведенного кодирования и отметки дуг графа символами J и K определяются функции возбуждения и выходов автомата.

Минимизация полученных функций осуществляется с помощью карт Карно (рис№2.3).

Рисунок№2.3

После минимизации, полученные выражения функций возбуждения и выходов представляются в нужном базисе (ИЛИ-НЕ).

По полученным выражениям построена схема заданного синхронного автомата на JK- триггерах.(Приложение №2)

2.3 Выбор элементной базы абстрактного автомата.

Элементная база дискретного устройства основана на 530 ТТЛШ серии. Это обусловлено её дешевизной и доступностью. Данная серия содержит все необходимые логические элементы.

С генератора импульсов  сигнал поступает на счётчик с коэффициентом 4 и делитель частоты. Со счётчика с коэффициентом 4 сигнал поступает на счетчик с коэффициентом 13, а с него на мультиплексор, после которого сигнал подаётся на сумматор (так же на сумматор подаётся сигнал с делителя частоты). На сумматоре сигнал с мультиплексора и делителя частоты “складывается”. На выходе дискретного устройства всего один выход.

Генератор импульсов устройство, которое генерирует стабильную последовательность тактовых импульсов прямоугольной формы. Счётчик – устройство считающее поступившие на вход сигналы. Делитель частоты – устройство, на вход которого подаются импульсы с частотой f, а на выходе формируются с частотой f’=f / k, где к – коэффициент деления. Мультиплексор – схема с одним выходом Q, с  управляющими входами , с информационными входами  и входом С для подачи синхронизирующего сигнала.  Сумматор – устройство, предназначенное для выполнения арифметического суммирования чисел в двоичном коде.

Заключение                                                                                                          22

В курсовом проекте было разработано дискретное устройство и синтезирован абстрактный конечный автомат. А так же получены навыки разработки цифровых устройств, таких как счётчики, делители частоты, преобразователи кодов, сумматоры. Изучена методика минимизации функций алгебры-логики несколькими методами, такими как метод карт Карно и метод Мак-Класки. Изучены обозначения ГОСТ для электрических принципиальных схем.

Список используемой литературы:                                                                           23

1. Богданович М.И. и др. «Цифровые интегральные микросхемы»: Справочник.-Мн.:Беларусь,1991.

2. Сапожников В.В., Кравцов Ю.А., Сапожников Вл.В. «Дискретные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.»-М.:Транспорт,1988.

3. К.А. Бочков, Т.В. Кострома, А.Н. Семенюта «Синтез дискретных устройств» Гомель1991