Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

реферат на тему: Цифровой автомат

скачать реферат

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОГО АВТОМАТА

ЦА представляет собой последовательностную схему и служит для обработки дискретной информации структурная схема ЦА представлена на рис 1.

В операционном устройстве выполняются арифметические и логические операции, в качестве узлов в состав операционного устройства входят: регистры, счетчики, сумматоры, дешифраторы и др. Управляющие устройства координируют действия узлов операционного устройства, оно определенной временной последовательности вырабатывает управляющие сигналы под действием которых в узлах операционного устройства выполняются требуемые функции. Процессорное устройство описывается множеством входных сигналов являющихся исходными данными. Множеством результатов Z1-Zm, управляющее устройство вырабатывает множество управляющих сигналов y1-yn, операционное устройство вырабатывает множество признаков X1-Xs, которые позволяют изменить последовательность выполненных микрокоманд. На последовательность выполнения микрокоманд так же влияют внешние признаки Xs+1-XL. 2. АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦИФРОВОГО АВТОМАТА В состав процессорного устройства входят регистры, счетчики и дешифратор. Пусть регистр Р1 хранит число А. В регистр Р2 поочередно заносятся элементы проверяемого массива, счетчик 1 служит для подсчета числа циклов. Счетчик 2 служит для подсчета числа элементов =А. Дешифратор используется для формирования признака х. Алгоритм функционирования автомата в микрооперациях представлен на рис.2

Под действием управляющего сигнала y1 в регистр Р1 записывается проверяемое число х. Под действием управляющего сигнала y2 в регистр R2 записывается число B. Под действием управляющего сигнала y3 в регистре R3 записываются число А ив сумматоре 1 сравнивается числа Аи х. На выходе переноса сумматора вырабатывается признак х. Если х<А то признак х=1 и выполняется переход на формирование управляющего сигнала y5, если наоборот то х=0 и выполняется переход на формирование управляющего импульса у4. Под действием управляющего сигнала y5 в сумматоре 2 должен быть организован режим сложения и в нем вычисляется х+В. Под действием управляющего сигнала у4 в сумматоре должен быть организован режим вычитания и вычисляется х-В. Под действием управляющего сигнала у6 результат полученный в сумматоре 2 записывается в регистр R4. 3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОПЕРАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА.

Так как регистры используются для записи чисел массива, поэтому в них должен быть организован режим параллельной загрузки. Т.к. сумматор 1 используется для сравнения чисел то в нем должен быть организован режим вычитании. Сумматор 2 используется для вычисления х-В и х+В и в нем организуется режим вычитания и сложения. 4. СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО АВТОМАТА.

4.1. Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрокомандах.

Алгоритм функционирования цифрового автомата в микрокомандах представлен на рис.4

Микрокоманды Y можно объединить управляющие сигналы y, выполняемые в различных несвязанных между собой блоках или управляющие сигналы y, последовательность которых в процессе выполнения алгоритма не изменяется. Микрокоманда Y1 включает управляющие сигналы y1 ,y2 и у3 ;микрокоманда Y2 включает управляющие сигнал y4; Y3 y5; Y4 y6. а0 начало/конец алгоритма; а1а4 операторные блоки.

4.2. Граф функционирования цифрового автомата. Граф функционирование цифрового автомата представлен на рис.5. Он отражает возможные переходы цифрового автомата. В узлах графа записываются состояния
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

автомата, стрелками показаны возможные переходы. Над стрелками указаны условия перехода. Выделенные стрелки соответствуют безусловным переходам.

а0 а1

а4 а2

а3

Из состояния а0 осуществляется безусловный переход в состояние а1, при этом выполняется микрокоманда Y1. Из состояния а1 при условии х выполняется переход в а3, а при осуществяляется переход в состояние а2 Из состояния а2, и а3 осуществляются безусловные переходы в состояние а4 Из а4 выполняется безусловный переход в а0;

4.3. Кодирование состояний.

Для кодирования состояния автоматов используются RS-триггеры. Необходимое количество триггеров (n) выбирается из соотношения 2n N, где N количество состояния автоматов. Для N = 5, n = 3. Каждому состоянию автомата поставим в соответствие комбинацию состояний триггеров. Кодирование состояний представлено в табл.1

Таблица1

Состояние автомата аСостояние триггеровQ2Q1Q0a0000a1001a2010a3011a4100 4.4. Таблица функционирования цифрового автомата. Функционирование цифрового автомата представлено в табл.2

Таблица 2

Текущее состояниеСледующее состояниеУсл. переходаСигналы управления триггероваQ2Q1Q0aQ2Q1Q0T2T1T0a0000a1001S0a1001A3011S1A1001A2010xS1R0a2010a4100S2R1a3011a4100S2R1R0a4100a0000R2 Из состояния а0 выполняется безусловный переход в состояние а1, при котором триггер Т0 переходит из нулевого состояния в состояние единичное. Поэтому активный логический уровень необходимо подать на вход S0 Из состояния а1, при условии х выполняется переход в состояние а3. При котором триггер Т1 переходит из нулевого состояния в единичное, поэтому необходимо подать управляющий сигнал S1. Из состояния а1 при условии выполняется переход в состояние а1. При котором триггер Т1 меняет свое состояние на 1, а триггер Т0 с 1 на 0, поэтому необходимо подать управляющие сигналы S1, R0. Из состояния а2 выполняется безусловный переход в состояние ша4. При котором триггер Т2 переходит из состояния 0 в единичное, а триггер Т1 из единичного в нулевое поэтому необходимо подать управляющие сигналы S2R1. Из состояния а3 выполняется безусловный переход в состояние а4 при котором триггер Т2 переходит из состояния 0 в 1 состояние., а триггеры Т1, Т0 из 1 в 0 состояние, поэтому необходимо подать управляющие сигналы S2, R1, R0. Из состояния а4 выполняется безусловный переход в состояние а0 при котором триггер Т2 переходит из состояния 1 в 0,Ю поэтому необходимо подать управляющие сигналы R2.

4.5. Функции возбуждения триггеров и формирование выходных сигналов.

Запишем логические выражения для сигналов Y: Y1=a1, Y2=a2,Y3=a3,Y4=a4. Сигналы управления триггеров запишем как простую дизъюнкцию конъюнкцией текущего состояния и условия перехода при которых эти сигналы получаются. S2=a2a3; R2=a4 S1=a1хa1x=а1; R1=a2a3 S0=a0; R0=a1xa3 4.6. Структурная схема управляющего устройства.

Структурная схема УУ состоит из трех RS-триггеров, дешифратора, комбинационного узла. Триггеры служат для кодирования состояний автомата. Дешифратор преобразует двоичные коды в активный логический уровень на одном из своих выходов, номер которого соответствует состоянию автомата. Комбинационный узел служит для формирования выходных сигналов и сигналов управления триггерами. Структурная схема представлена на рис.6

Указать режим работы дешифратора и используемые входы и выходы. Логические элементы и микросхемы пронумеровать и указать их количество и тип.

скачать реферат

1 2 3

Рефераты / Радиоэлектроника /

реферат на тему: Цифровой автомат

Обратная связь.