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
![]() | |||||||||||
![]() | |||||||||||
![]() | |||||||||||
![]() | |||||||||||
![]() | |||||||||||
![]() |
![]() ![]() | Q4Q3\Q2Q1Q0 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
D4 | 00 | 0 | 0 | H | 1 | 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 |
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 | ![]() | 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: 622.