Синтез синхронного управляющего автомата типа Мили .

Введение. Одной из дисциплин для специальности ”Вычислительные машины, комплексы, системы и сети” является "Теория автоматов", обязательным минимумом содержания которой для дипломированного специалиста является [1]: автоматы и формальные языки; регулярные языки и конечные автоматы; модель дискретного преобразователя В.М. Глушкова; абстрактный синтез; получение не полностью определенного автомата; структурный синтез; состояния элементов памяти; кодирование состояний синхронного и асинхронного автомата; явление риска логических схем; построение комбинационной схемы автомата; микропрограммирование. Закрепление у студентов указанных выше теоретических положений "Теории автоматов", а также приобретение первичных навыков по практическому решению задач логического проектирования достаточно простых узлов цифровой вычислительной техники и являются основной целью и содержанием курсового проектирования. В качестве объекта проектирования выбран гипотетический синхронный управляющий автомат (УА), реализующий под воздействием совокупности входных сигналов некоторый алгоритм функционирования. Алгоритм функционирования задается в виде граф - схемы алгоритма (ГСА), который, по сути, однозначно определяет закон одновременного формирования комбинации выходных сигналов УА из ограниченной их совокупности. Согласно ГОСТ 22487-77 под проектированием понимается процесс последовательного составления и детализации взаимосогласованных модельных описаний еще не существующего материального объекта. Таким образом, в результате проектирования объект проектирования еще не материализуется, а создается его прообраз на другой материальной основе (чертежи, схемы, текстовые документы и т.п.). Причем этот прообраз может быть необходим для дальнейшего проектирования, а может быть уже достаточным для материализации объекта проектирования. В рамках данного курсового проекта конечной целью проектирования является синтез (разработка) схемы электрической функциональной заданного синхронного управляющего автомата. Элементным базисом для синтеза являются двухуровневая программируемая логическая матрица (ПЛМ) с требуемыми характеристиками и различные типы комбинированных синхронных триггерных схем.

Замечания руководителя. 4 Введение. 5 Особенности синхронных автоматов 6 Общие принципы реализации управляющих автоматов 7 Начальная формализация задачи синтеза УА 7 Переход к абстрактному автоматному описанию УА 9 Правила разметки ГСА при реализации автомата по модели Мили: 9 Структурный синтез управляющего автомата с "жесткой логикой" 9 Выбор типа элементов памяти. 9 Разработка граф схемы алгоритма и детализация структурной схемы. 13 Разработка и разметка ГСА. 13 Условные графические обозначения. 14 Граф-Схема алгоритма. 15 Размеченная ГСА 16 Таблица переходов и выходов. 17 Разработка структуры управляющего автомата. 18 Структурное кодирование управляющего автомата. 18 Таблица кодирования состояний автомата. 18 Канонический синтез управляющего автомата. 19 Детализация блока памяти. 19 Разработка структурной таблицы. 20 Структурная таблица переходов и выходов автомата 20 Канонический синтез логического преобразователя. 21 Фиктивные переменные: 21 Заключение. 22

1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (Направление подготовки дипломированного специалиста 654600 – Информатика и вычислительная техника). – М.: МО РФ, 2000. – 50 с. 2. Воробьев Н.И. Проектирование электронных устройств: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 1989. – 223 с. 3. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник / С.Т. Усатенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 316 с. 4. Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. - М.: Физматгиз, 1962. - 467с. 5. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов (граф-схемы и автоматы). - Л.: Энергия, 1979. - 232 с. 6. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. - М.: Высш. шк., 1987. - 272с. 7. Скляров В.А. Синтез автоматов на матричных БИС / Под ред. С.И. Баранова. – Мн.: Наука и техника, 1984. - 287 с. 8. Баранов С.И., Скляров В.А. Цифровые устройства на программируемых БИС с матричной структурой.- М.: Радио и связь, 1986. –272 с. 9. Лазарев В.Г., Пийль Е.И. Синтез управляющих автоматов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. – 328 с. 10. Карпов Ю.Г. Теория автоматов. – СПб.: Питер, 2002. – 224 с. 11. Цифровая и вычислительная техника: Учебник для вузов / Э.В. Евреинов, Ю.Т. Бутыльский, И.А. Мамзелев и др.; Под ред. Э.В. Евреинова.- М.: Радио и связь, 1991. – 464 с. 12. Миловзоров В.П. Элементы информационных систем. – М.: Высш. шк., 1989. – 440 с. 13. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с. 14. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотнхника. – СПб.: БХВ – Петербург, 2001. – 528 с.