Синтезирование управляющего автомата

Министерство общего и профессионального образования

Вологодский политехнический институт

Кафедра: АТПП

Дисциплина: ССУ

Курсовой проект

Синтезирование управляющего автомата.

Выполнил: студент

группы ВЭМ - 51

Сенченко В.В.

Принял: Львов Ю.В.

Вологда 1998

Задание: 1. Синтезировать управляющий автомат Мили по заданной графической схеме алгоритма Рис.1.

2. Синтезировать микропрограмный автомат по заданной граф схеме Рис.1.

Начало

Y>2>

Y>2>,Y>3>

1

X>1>

0

1 Y>4>
X>2>

0

1

Y>1>,T Y>2>,Y>3>,Y>4> X>3>

0

0

X>5> Y>4>,Y>6>

1

Y>6>,T

T Y>3>

0

1 X>6>

X>1> 1 1

0 X>4>

1 0

X>3> Y>2>,Y>3>

0

1

Y>5> Y>6> X>2>

0

Конец

Автомат Мили.

1.Разметка ГСА.

Разметка производится для выявления числа состояний автомата.

Начало

Y>2>

Y>2>,Y>3>

1

X>1>

0

1 Y>4>
X>2>

0

1

Y>1>,T Y>2>,Y>3>,Y>4> X>3>

0

0

X>5> Y>4>,Y>6>

1

Y>6>,T

T Y>3>

0

1 X>6>

X>1> 1 1

0 X>4>

1 0

X>3> Y>2>,Y>3>

0

1

Y>5> Y>6> X>2>

0

Конец

2.Граф автомата.

Y>1>T X>5>

X>1>X>2> Y>1>T X>5> T

A>3> A>4> A>11>

X>1> Y>2>Y>3> X>1>X>4>

X>1>X>3> X>1>X>4>

X>1>

X>2> X>1>X>3>

1

A>2>

Y>2>

Y>2>Y>3>Y>4> Y>6> Y>5> Y>6> Y>2>Y>3>

1 Y>6> X>2>

A>5> A>1> A>10>

X>2>

1 Y>6> (-) Y>2>Y>3>

Y>2>Y>3>

X>4>

Y>3>

A>6> X>4>

Y>3> X>6>

A>9> X>6>

Y>6>T Y>6>T

Y>4> X>3>

X>3> Y>4>Y>6> 1

A>7> A>8>

Граф автомата составляется по ГСА для лучшего восприятия и составления по нему структурной таблицы переходов.

3.Структурный автомат Мили.

X1 Y1

X2 Y2

X3 Y3

X4 Y4

X5 Y5

X6 Y6

T X5

T0 D0 T0 ТАЙМЕР

T1 D1 T1 X6

T2 D2 T2

T3 D3 T3

ГТИ

Структурная схема автомата мили приводится для составления канонической схемы.

4.Структурная таблица переходов.

Исходное состоя-ние

Состоя-ние перехода

Условие перехода

Выходные сигналы

Код исходно-го состоя-ния

Код перехода

Функция возбуж-дения памяти

A>1>

A>2>

1

Y>2>

0001

0010

J>1>K>0>

A>2>

A>3>

1

Y>2>Y>3>

0010

0011

J>1>

A>3>

A>4>

X>1>X>2>

Y>1>T

0011

0100

J>2>K>1>K>0>

A>5>

X>1>X>2>

Y>2>Y>3>Y>4>

0101

J>2>K>1>

A>7>

X>1>

Y>4>

0111

J>2>

A>4>

A>4>

X>5>

Y>1>T

0100

0100

-

A>11>

X>5>

T

1011

J>3>K>2>J>1>J>0>

A>5>

A>6>

1

Y>3>

0101

0110

J>1>K>0>

A>6>

A>1>

X>4>

Y6

0110

0001

K>2>K>1>J>0>

A>10>

X>4>

Y>2>Y>3>

1010

J>3>K>2>

A>7>

A>6>

X>3>

Y>3>

0111

0110

K>0>

A>8>

X>3>

Y>4>Y>6>

1000

J>3>K>2>K>1>K>0>

A>8>

A>9>

1

Y>6>T

1000

1001

J>0>

A>9>

A>9>

X>6>

Y>6>T

1001

1001

-

A>10>

X>6>

Y>2>Y>3>

1010

J>1>K>0>

A>10>

A>1>

X>2>

Y>6>

1010

0001

K>3>K>1>J>0>

A>1>

X>2>

-

0001

K>3>K>1>J>0>

A>11>

A>1>

X>1>X>4>

Y>6>

1011

0001

K>3>J>1>

A>1>

X>1>X>3>

Y>6>

0001

K>3>J>1>

A>1>

X>1>X>3>

Y>5>

0001

K>3>J>1>

A>10>

X>1>X>4>

Y>2>Y>3>

1010

K>0>

5.Стуктурные формулы.

Структурные формулы выходных сигналов и функции возбуждения памяти получаем из структурной таблицы переходов.

5.1.Структурные формулы для выходных сигналов.

Y>1>=X>1>X>2>A>3> X>5>A>4>

Y>2>=A>1> A>2> X>1>X>2>A>3> X>4>A>6> X>6>A>9> X>1>X>4>A>11>

Y>3>=A>2> X>1>X>2>A>3> A>5> X>4>A>6> X>3>A>7> X>6>A>9> X>1>X>4>A>11>

Y>4>=X>1>X>2>A>3> X>1>A>3> X>3>A>3>

Y>5>=X>1>X>3>A>11>

Y>6>=X>4>A>6> X>3>A>7> A>8> X>6>A>9> X>2>A>10> X>1>X>4>A>11> X>1>X>3>A>11>

T=X>1>X>2>A>3> X>5>A>4> X>5>A>4> A>8> X>6>A>9>

5.2.Структурные формулы для функции возбуждения памяти.

J>0>=X>5>A>4> X>4>A>6> A>8> X>2>A>10> X>2>A>10>

K>0>=A>1> X>1>X>2>A>3> A>5> X>3>A>7> X>3>A>7> X>6>A>9> X>1>X>4>A>11>

J>1>=A>1> A>2> X>5>A>4> A>5> X>6>A>9> X>1>X>4>A>11> X>1>X>3>A>4> X>1>X>3>A>11>

K>1>=X>1>X>2>A>3> X>1>X>2>A>3> X>4>A>6> X>3>A>7> X>2>A>10> X>2>A>10>

J­>2>=X>1>X>2>A>3> X>1>X>2>A>3> X>1>A>3>

K>2>=X>5>A>4> X>4>A>6> X>4>A>6> X>3>A>7>

J>3>= X>5>A>4> X>4>A>6> X>3>A>7>

K>3>=X>2>A>10> X>2>A>10> X>1>X>4>A>11> X>1>X>3>A>11> X>1>X>3>A>11>

6.Тип Используемого триггера.

J T

С

К

R

Тригер выбирается из того, что в данном задании не реализованно противогоночное кодирование, поэтому я использую JK тригер т.к. он включает в себя 2 тригера и тем самым препятствует гонкам автомата.

7.Каноническая схема.

По структурным формулам составляем каноническую схему автомата.

Для уменьшения числа используемых элементов я применил дешифратор(см. приложение 1).

8.Принципиальная схема.

Принципиальная схема составляется при более детальном рассмотрении канонической схемы.(см. приложение 2).

Микропограмный автомат.

1.Совместимость микроопераций.

Составим матрицу микроопераций:

S =

Составим матрицу включения:

R =

Для уменьшения разрядности

получим:

R’=

Получаем слово:

Ус 3п 2п 1п А>2> А>1>

1 поле

00

2 поле

00

3 поле

0

Y>1>

01

Y>3>

01

Y>4>

1

Y>2>

10

Y>5>

10

Y>6>

11

T

11

2.Разметка ГСА.

Разметка производится для выявления числа микрокоманд в микропрограмном автомате.

Начало

Y>2>

Y>2>,Y>3>

1

X>1>

0

1 Y>4>
X>2>

0

1

Y>1>,T Y>2>,Y>3>,Y>4> X>3>

0

0

X>5> Y>4>,Y>6>

1

Y>6>,T

T Y>3>

0

1 X>6>

X>1> 1 1

0 X>4>

1 0

X>3> Y>2>,Y>3>

0

1

Y>5> Y>6> X>2>

0

Конец

3.Таблицы МПА.

3.1.Таблица переходов.

Таблица переходов составляется по размеченному ГСА.

Адрес МК

ОЧ МК

Поле условий

А>1>(0)

А>2>(1)

0

y>2>

-

1

1

1

Y>2>,Y>3>

X>1>

2

3

2

-

X>2>

5

4

3

Y>4>

X>3>

6

8

4

Y>1>,T

X>5>

4

7

5

Y>2>,Y>3>,Y>4>

-

8

8

6

Y>4>,Y>6>

-

10

10

7

T

X>1>

11

9

8

Y>3>

-

9

9

9

-

X>4>

12

13

10

Y>6>,T

X>6>

10

13

11

-

X>3>

14

12

12

Y>6>

-

0

0

13

Y>2>,Y>3>

X>2>

0

12

14

Y>5>

-

0

0

3.2.Таблица кодирования.

Адрес МК

ОЧ МК

Поле условий

А>1>(0)

А>2>(1)

Биты ПЗУ 1

Биты ПЗУ 2

01234

765

3210

7654

0000

10000

000

0001

0001

0001

10010

001

0010

0011

0010

00000

010

0101

0100

0011

00001

011

0110

1000

0100

01110

101

0100

0111

0101

10011

000

1000

1000

0110

11001

000

1010

1010

0111

11000

001

1011

1001

1000

00010

000

1001

1001

1001

00000

100

1100

1101

1010

11110

110

1010

1101

1011

00000

011

1110

1100

1100

11000

000

0000

0000

1101

10010

010

0000

1100

1110

00100

000

0000

0000

3.3.Таблица программирования ПЗУ.

Эта таблица создается для пограммирования ПЗУ на програматоре.

Адрес

ПЗУ

Hex
Данные

1й ПЗУ

hex

Данные

2й ПЗУ

hex

0

11

01

1

23

29

2

54

40

3

68

70

4

47

A7

5

88

19

6

99

13

7

B9

23

8

99

08

9

CD

80

A

AD

CF

B

EC

60

C

00

03

D

0C

49

E

00

04

4.Приципиальная схема МПА.

Принципиальная схема МПА составляется по таблице переходов (См. приложение 3).

Вывод: В результате выполнения курсовой работы я, по заданному преподователем алгоритму, получил принципиальную схему автомата Мили и принципильную схему микропрограмного автомата.