Синтез генератора кодов. Кодирование состояний по временной диаграмме
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Дисциплина: «Основы вычислительной техники»

Тема: «Структурный синтез генератора кодов»

 

Выполнил студент гр.3530901/80004                   Кейта А.С

                                                         (подпись)

Руководитель                                                     Лупин А.В.

                                                         (подпись)

 

__”___________ 2019 г.

 

Санкт-Петербург

 

2019

     Содержание

Задание

Вариант № 11: синтезировать генератор кодов с последовательностью

1-1 5 -12- 8 -2-1-0

1 15 12 8 2 1 0
00001 01111 01100 01000 00010 00001 00000

Таблица 1.1 Кодирование состояний

Рис 1.2 Временная диаграмма состояний

 

Синтез генератора кодов. Кодирование состояний по временной диаграмме

Имеются совпадающие по выходным значениям состояния, поэтому вводится дополнительный бит для отличия.

 

1 15 12 8 2 17(1) 0
00001 01111 01100 01000 00010 10001 00000

Таблица 2.1 Кодирование состояний по временной диаграмме

В работе используются D-триггеры.

 

Поскольку кодирование производится по временной диаграмме, конечный автомат будет иметь только комбинационную схему 1 (КС1), определяющую переходы состояний.

Минимизация логических функций без учета выхода из запрещенных состояний

Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 1 1 1 1
0 0 0 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 1 1 H H H H H
0 0 1 0 0 H H H H H
0 0 1 0 1 H H H H H
0 0 1 1 0 H H H H H
0 0 1 1 1 H H H H H
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 1 H H H H H
0 1 0 1 0 H H H H H
0 1 0 1 1 H H H H H
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 1 0 1 H H H H H
0 1 1 1 0 H H H H H
0 1 1 1 1 0 1 1 0 0
1 0 0 0 0 H H H H H
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 H H H H H
1 0 0 1 1 H H H H H
1 0 1 0 0 H H H H H
1 0 1 0 1 H H H H H
1 0 1 1 0 H H H H H
1 0 1 1 1 H H H H H
1 1 0 0 0 H H H H H
1 1 0 0 1 H H H H H
1 1 0 1 0 H H H H H
1 1 0 1 1 H H H H H
1 1 1 0 0 H H H H H
1 1 1 0 1 H H H H H
1 1 1 1 0 H H H H H
1 1 1 1 1 H H H H H

Таблица 2.2 Таблица переходов без учета запрещенных состояний

 

                     
 


D Q4Q3\Q2Q1Q0 000 001 011 010 110 111 101 100

 

D4

00 0 0 H 1 H H H H
01 0 H H H H 0 H 0
11 H H H H H H H H
10 H 0 H H H H H H

 

 

D3

00 0 1 H 0 H H H H
01 0 H H H H 1 H 1
11 H H H H H H H H
10 H 0 H H H H H H

 

 

D2

00 0 1 H 0 H H H H
01 0 H H H H 1 H 0
11 H H H H H H H H
10 H 0 H H H H H H

 

 

D1

00 0 1 H 0 H H H H
01 1 H H H H 0 H 0
11 H H H H H H H H
10 H 0 H H H H H H

 

 

D0

00 1 1 H 1 H H H H
01 0 H H H H 0 H 0
11 H H H H H H H H
10 H 0 H H H H H H

Таблица 2.3. Минимизация без учета запрещенных состояний

 

 

Полученные с помощью карт Карно функции:

D4 = –Q3*Q1

D3 = –Q4*–Q2*Q0 + Q2

D2 = –Q4*–Q2*Q0+ Q2*Q0

D1 = –Q4*–Q2*Q0 + Q3*–Q2

D0 = –Q4*–Q3

Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 1 1 1 1
0 0 0 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1
0 0 1 0 1 0 1 1 0 1
0 0 1 1 0 1 1 0 0 1
0 0 1 1 1 1 1 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 1 0 1 1 1 0
0 1 0 1 0 0 0 0 1 0
0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0
0 1 1 0 1 0 1 1 0 0
0 1 1 1 0 0 1 0 0 0
0 1 1 1 1 0 1 1 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 1 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 1 0 1 1 0 0
1 0 1 1 0 1 1 0 0 0
1 0 1 1 1 1 1 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 0 0 1 0 0 0 1 0
1 1 0 1 0 0 0 0 1 0
1 1 0 1 1 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 1 0 0 0
1 1 1 0 1 0 1 1 0 0
1 1 1 1 0 0 1 0 0 0
1 1 1 1 1 0 1 1 0 0

Таблица 2.4 Доопределенная таблица переходов без учета запрещенных состояний

 

 

Из таблицы видно, что:

3 – 31– 12 (2 такт перехода в разрешенное состояние)                                   

4 – 9 – 14– 8 (3 такта перехода в разрешенное состояние)          

5 – 13– 12 (2 такт перехода в разрешенное состояние)

6 – 25– 2 (2 такт перехода в разрешенное состояние)

7 – 29 –12 (2 такта перехода в разрешенное состояние)

9 – 14 –8 (2 такта перехода в разрешенное состояние)                

10 – 2 (1 такт перехода в разрешенное состояние)

11 – 14– 8 (2 такт перехода в разрешенное состояние)                          

13 – 12 (1 такт перехода в разрешенное состояние)           

14 – 8 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

16 – 0 (1 такт перехода в разрешенное состояние)                                 

18 – 16– 0 (2 такт перехода в разрешенное состояние)                

19 – 16 – 0 (2 такта перехода в разрешенное состояние)             

20 – 8 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

21 – 12 (1 такт перехода в разрешенное состояние)                     

22 – 24 – 2 (2 такта перехода в разрешенное состояние)

23 – 28 – 8 (2 такта перехода в разрешенное состояние)             

24 – 2 (1 такт перехода в разрешенное состояние)    

25 – 2 (1 такт перехода в разрешенное состояние)    

26 – 2 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

27 – 2 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

28 – 8 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

29 –12 (1 такт перехода в разрешенное состояние)            

30 – 8 (1 такт перехода в разрешенное состояние)             

31 – 12 (1 такт перехода в разрешенное состояние)  

 


Схема генератора кодов

Рис 2.1 Схема генератора кодов с учетом запрещенных состояний

 

 

1. Рис 2.2 Результат моделирования работы схемы

Схема генератора кодов

Рис 3.1. Схема генератора кодов с кодированием по счетчику

 

Рис 3.2. Результат моделирования работы схемы

Выводы

Кодирование по временной диаграмме позволяет не синтезировать КС2, что делает количество литералов в схемах меньше, чем при экономичном кодировании, однако при этом приходится использовать большее количество триггеров. Если принять “вес” триггера в 3 литерала, то обе схемы будут иметь одинаковые сложности: схема с кодированием по временной диаграмме – 16 + 3*5 = 31 литерал, схема с кодированием по счетчику – 25 + 3*3 = 34 литерала.

Формулы для логический функций, учитывающих переходы из запрещенных состояний являются более объемными (45 переменных в различных функциях), чем формулы логических функций, не учитывающих переходы из запрещенных состояний (16 переменных соответственно), но они дают большую защиту от сбоев.

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Дисциплина: «Основы вычислительной техники»

Тема: «Структурный синтез генератора кодов»

 

Выполнил студент гр.3530901/80004                   Кейта А.С

                                                         (подпись)

Руководитель                                                     Лупин А.В.

                                                         (подпись)

 

__”___________ 2019 г.

 

Санкт-Петербург

 

2019

     Содержание

Задание

Вариант № 11: синтезировать генератор кодов с последовательностью

1-1 5 -12- 8 -2-1-0

1 15 12 8 2 1 0
00001 01111 01100 01000 00010 00001 00000

Таблица 1.1 Кодирование состояний

Рис 1.2 Временная диаграмма состояний

 

Синтез генератора кодов. Кодирование состояний по временной диаграмме

Имеются совпадающие по выходным значениям состояния, поэтому вводится дополнительный бит для отличия.

 

1 15 12 8 2 17(1) 0
00001 01111 01100 01000 00010 10001 00000

Таблица 2.1 Кодирование состояний по временной диаграмме

В работе используются D-триггеры.

 

Поскольку кодирование производится по временной диаграмме, конечный автомат будет иметь только комбинационную схему 1 (КС1), определяющую переходы состояний.

Дата: 2019-12-22, просмотров: 538.