трусики женские украина

На головну

 Кодовий замок - Цифрові пристрої

Зміст.

1). Завдання на проектування. -2-

2). Введення. -2-

3). Абстрактний синтез автомата.-5-

4). Структурний синтез автомата. -8-

5). Набір елементів для фізичного синтезу. -8-

6). Література, дата, підпис. -8-

Завдання.

Спроектувати автомат «кодовий замок», що має три інформаційних входу A, B, C, на які подається вхідний сигнал в вісімковому коді, і два виходи Z1, Z2.

Z1- збуджується при подачі, на (A, B, C) входи, заданої послідовності сигналів.

Z2- збуджується при порушенні заданій послідовності сигналів.

В якості елементної бази рекомендується використовувати RS і JK тригери і інтегральні мікросхеми з набором логічних елементів.

Після отримання функціональної схеми слід провести аналіз на можливі хибні комбінації і змагання в автоматі.

Для варіанту № 6 прийняти наступну послідовність вхідних сигналів:

0 - 1 - 5 - 4 - 5

7 - 5 - 7 - 3 - 7

1 - 0 - 4 - 5 - 4

- 4 - 0 - 1 - 0

Введення в проблематику і методику проектування автоматів з пам'яттю

Вузли та пристрої, які містять елементи пам'яті, відносяться до класу автоматів з пам'яттю (АП). Наявність елементів пам'яті (ЕП) надає АП властивість мати деяке внутрішній стан Q, яке визначається сукупністю станів всіх елементів пам'яті. Залежно від внутрішнього стану (далі званого просто станом), АП-різному реагує на один і той же вектор вхідних сигналів X. Сприймаючи вхідні сигнали при певному стані, АП перетворюється на стан і виробляє вектор вихідних змінних Y. Таким чином, для АП QH = f (Q, X) і Y = ? (Q, X), де QHі Q - стану АП після і до подачі вхідних сигналів (індекс "н" від слова "нове").

Переходи АП з одного стану в інший починаються з деякого вихідного стану Q0, завдання якого також є частиною завдання автомата. Наступне стан залежить від Q0і надійшли вхідних сигналів X. У кінцевому рахунку, поточний стан і виходи автомата залежать від початкового стану і всіх векторів X, що надходили на автомат в попередніх змінах вхідних сигналів. Таким чином, вся послідовність вхідних сигналів визначає послідовність станів і вихідних сигналів. Це пояснює назву "последовател'ностние схеми", також застосовується для позначення АП.

Структурно АП відрізняються від КЦ наявністю в їх схемах зворотних зв'язків, внаслідок чого в них проявляються властивості запам'ятовування станів (корисно згадати схеми тригерних елементів, де зазначена особливість проявляється дуже наочно).

Автомати з пам'яттю в канонічному поданні розділяють на дві частини: пам'ять і комбінаційну ланцюг. На входи КЦ подаються вхідні сигнали і сигнали стану АП. На її виході виробляються вихідні сигнали і сигнали перекладу АП в новий стан.

Принциповим є поділ АП на асинхронні і синхронні. В асинхронних (рис. 1, а) роль елементів пам'яті грають елементи затримки, через які сигнали стану передаються на входи КЦ, щоб спільно з новим набором вхідних змінних визначити наступну пару значень Y і Q на виході. Елементи АП перемикаються тут під безпосереднім впливом змін інформаційних сигналів. Швидкість поширення процесу переключень в ланцюгах асинхронного автомата визначається власними затримками елементів.

У синхронному АП (рис. 1, б) є спеціальні синхросигнали (тактирующие імпульси) С, які дозволяють елементам пам'яті прийом даних тільки в певні моменти часу. Елементами пам'яті служать синхронні тригери. Процес обробки інформації впорядковується у часі, і протягом одного такту можливе поширення процесу перемикання тільки в суворо визначених межах тракту обробки інформації.

а)

б)

Рис. 1. Асинхронний (а) і синхронний (б) автомати з пам'яттю

Практичне застосування асинхронних автоматів істотно утруднено сильним впливом на їх роботу затримок сигналів в ланцюгах АП, створюють статичні і динамічні ризики, гонки елементів пам'яті (неодночасність спрацьовування ЕП навіть при одночасній подачі на них вхідних сигналів) та ін. У підсумку характерним властивістю асинхронного автомата є те , що при переході з одного стійкого стану в інший він зазвичай проходить через проміжні нестабільні стану. Не можна сказати, що методи боротьби з небажаними наслідками ризиків і гонок в асинхронних АП відсутні, але все ж забезпечення передбачуваного поведінки АП - складна проблема. У більш-менш складних АП асинхронні схеми зустрічаються дуже рідко, а в найпростіших схемах застосовуються. Прикладом можуть служити асинхронні RS-тригери.

У синхронних автоматах кожне стан стійко та перехідні тимчасові стану не виникають. Концепція боротьби з наслідками ризиків і гонок в синхронних автоматах проста - прийом інформації в елементи пам'яті дозволяється тільки після завершення в схемі перехідних процесів. Це забезпечується параметрами синхроімпульсів, які задають інтервали часу для завершення тих чи інших процесів. У порівнянні з асинхронними, синхронні АП значно простіше в проектуванні.

На сьогоднішній день і досить тривалу перспективу основним шляхом побудови АП слід вважати застосування тактирования, т. Е. Синхронних автоматів.

У роботах вітчизняних і зарубіжних вчених розробляється напрямок, зване проектуванням самосинхронизирующихся пристроїв, в яких тактові імпульси слідують зі змінною частотою, що залежить від тривалості реального перехідного процесу в схемі. Проте перспективність цього напрямку ще не цілком зрозуміла.

У теорії автоматів проводиться їх класифікація за низкою ознак. Не вдаючись у подробиці, відзначимо, що в схемотехніці переважають автомати Мура, виходи яких є функціями тільки стану автомата. Для цього автомата QH = f (Q, X) і Y = ? (Q).

Залежність виходів і від стану автомата і від вектора вхідних змінних властива автоматам Мили.

Деякі функціональні вузли належать до числа автономних автоматів, які не мають інформаційних входів, і під дією тактових сигналів переходять зі стану в стан за алгоритмом, який визначається структурою автомата.

У нашому випадку, для формування послідовності вихідних сигналів Y = {Z1, Z2} при відповідній послідовності вхідних сигналів (A, B, C) i, можна використовувати автомат з жорсткою логікою і законом функціонування автомата Мілі:

Qt + 1 = f (Qt, ABCt);

Yt = ? (Qt, ABCt),

де: Q = {Q1, Q2, Q3, Qn} - безліч станів автомата; t = 0, 1, 2, 3, 4, ...

I. Абстрактний синтез автомата.

1.1)

Інтерфейс автомата (мал. 2).

Алфавіт станів автомата

 D 4

 D 3

 D 2

 D 1

 D 0

 Q 0 0 0 0 0 0

 Q 1 0 0 0 0 1

 Q 2 0 0 0 1 0

 Q 3 0 0 0 1 1

 Q 4 0 0 1 0 0

 Q 5 0 0 1 0 1

 Q 6 0 0 1 1 0

 Q 7 0 0 1 1 1

 Q 8 0 1 0 0 0

 Q 9 0 1 0 0 1

 Q 10 0 1 0 1 0

 Q 11 0 1 0 1 1

 Q 12 0 1 1 0 0

 Q 13 0 1 1 0 1

 Q 14 0 1 1 1 0

 Q 15 0 1 1 1 1

 Q 16 1 0 0 0 0

Відповідно до завдання і алфавітом станів будуємо граф переходів

Відповідно до графом переходів і таблицею станів будуємо таблицю переходів

Q

C

B

A

 (CBA)

 Z 1

 Z 2

 Q н

 D 4

 D 3

 D 2

 D 1

 D 0

 D 4

 D 3

 D 2

 D 1

 D 0

 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

 Q 1

 Q 0 0 0 0 0 0 1 1 1 7 0 0 0 0 1 0 1

 Q 5

 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1

 Q 9

 Q 0 0 0 0 0 0 1 0 1 5 0 0 0 1 1 0 1

 Q 13

 Q 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0

 Q 2

 Q 2 0 0 0 1 0 1 0 1 5 0 0 0 0 0 1 1

 Q 3

 Q 3 0 0 0 1 1 1 0 0 4 0 0 0 0 1 0 0

 Q 4

 Q 4 0 0 1 0 0 1 0 1 5

 1 0 0 0 0 0 0

 Q 0 / Z 1

 Q 5 0 0 1 0 1 1 0 1 5 0 0 0 0 1 1 0

 Q 6

 Q 6 0 0 1 1 0 1 1 1 7 0 0 0 0 1 1 1

 Q 7

 Q 7 0 0 1 1 1 0 1 1 3 0 0 0 1 0 0 0

 Q 8

 Q 8 0 1 0 0 0 1 1 1 7

 1 0 0 0 0 0 0

 Q 0 / Z 1

 Q 9 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0

 Q 10

 Q 10 0 1 0 1 0 1 0 0 4 0 0 0 1 0 1 1

 Q 11

 Q 11 0 1 0 1 1 1 0 1 5 0 0 0 1 1 0 0

 Q 12

 Q 12 0 1 1 0 0 1 0 0 4

 1 0 0 0 0 0 0

 Q 0 / Z 1

 Q 13 0 1 1 0 1 1 0 0 4 0 0 0 1 1 1 0

 Q 14

 Q 14 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

 Q 15

 Q 15 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0

 Q 16

 Q 16 1 0 0 0 0 0 0 0 0

 1 0 0 0 0 0 0

 Q 0 / Z 1

Щоб не захаращувати таблицю переходами в стан Q0 / Z2, домовимося, що при всіх інших комбінаціях Q і CBA, що не описаних в таблиці, перехід буде здійснюватися так:

Q

C

B

A

 (CBA)

 Z 1

 Z 2

 Q н

 D 4

 D 3

 D 2

 D 1

 D 0

 D 4

 D 3

 D 2

 D 1

 D 0

 Q xxxxxx всі інші комбінації x 0

 1 0 0 0 0 0

 Q 0 / Z 2

Далі можна було б виводити функції переходів, мінімізувати, спрощувати, знову мінімізувати ... Але є спосіб краще - прошити всі ці функції "як є" в ПЗУ, а в якості елементів пам'яті використовувати паралельний регістр з двоступінчастими D-тригерами. При цьому стан Q і сигнали CBA будуть адресою ПЗУ, а Z1, Z2і Qн- даними, які необхідно записати за цією адресою. У всі ж інші адреси необхідно записати 01 млн.

II. Структурний синтез автомата.

2.1) Використання всіх наборів виключає присутність помилкових комбінацій у функціональній схемі.

2.2) Введення додаткового синхронізуючого дроти в інтерфейс автомата (мал № 2) дозволяє використовувати тактіруемийрегістр з двоступінчатими тригерами, які, в свою чергу, запобігають можливі гонки в автоматі.

2.3) На сторінці № 7 реалізуємо функціональну схему.

Набір елементів для фізичного синтезу.

В якості елементної бази можна використовувати регістри з розрядністю ? 7 і асинхронним скиданням, ПЗУ з розрядністю адрес ? 8 і розрядністю даних ? 7, наприклад, відповідно, 74LS199 і 573РФ2.

Залишається додати, що працездатність автомата була перевірена в системі проектування електронних схем CircuitMaker Pro 6.0

Література.

Е.Угрюмов «Цифрова схемотехніка», BHV 2000.

«12» квітня 2001р. _________________ Схема автомата

Ланцюжок R1C1обеспечівает скидання регістра і приведення автомата в початковий стан при включенні пі

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка