1. Построить функциональную схему СА по заданию 1.1 или 1.2 (номер задания согласовать с преподавателем).
1.1. Построить схему n - разрядного регистра или счетчика по заданным микрооперациям (таблица 1).
Номер варианта i индивидуального задания определяется по двум последним цифрам номера зачетной книжки как остаток целочисленного деления на число 60 плюс 1. Например, пусть две последние цифры номера зачетной книжки 74, тогда номер варианта i =74 mod 60 +1 = 15.
1.2. Построить схему автомата СЗ по заданным ключевым последовательностям (таблица 2). Кодирование состояний автомата выполнить по критерию простоты структуры.
Номер варианта i индивидуального задания определяется двумя последним цифрами номера зачетной книжки.
2. Построить функциональную схему асинхронного автомата СЗ по заданным ключевым последовательностям (таблица 2). Кодирование состояний автомата выполнить по критерию надежности функционирования.
Номер варианта i индивидуального задания определяется двумя последним цифрами номера зачетной книжки.
Для проверки схемы СА использовать логическое моделирование на наборах ФТ, для проверки схемы АА – временное моделирование на наборах ФТ.
ФТ для счетчика или регистра должен включать наборы, обеспечивающие проверку всех режимов функционирования автомата. ФТ для СЗ должен включать набор установки в начальное состояние, наборы открывающей последовательности и набор, проверяющий закрытие замка.
Комбинационные схемы СА и АА должны быть реализованы логическими элементами И-НЕ и содержать подсхемы установки в начальные состояния. Память СА должна быть реализована двухступенчатыми триггерами, в нечетных вариантах использовать RS -триггеры, в четных – JK -триггеры.
Если экспресс – проверка полноты ФТ выявила несколько непроверяемых неисправностей, то построение дополнительного тестового набора следует выполнить лишь для одной непроверяемой неисправности (любой, выбрать самостоятельно). Для построения дополнительного тестового набора использовать метод активизации одномерного пути.
Содержание пояснительной записки
Введение.
1. Постановка задачи.
2. Синтез синхронного автомата.
2.1. Таблица переходов и выходов автомата.
2.2. Минимизация числа состояний автомата[*].
2.3. Кодирование состояний* и система уравнений.
2.4. Функциональная схема и расчет ее характеристик.
2.5. Логическое моделирование схемы на наборах функционального теста.
3. Синтез асинхронного автомата.
3.1. Примитивная таблица переходов и выходов автомата.
3.2. Минимизация числа состояний автомата.
3.3. Кодирование состояний и система уравнений.
3.4. Функциональная схема и расчет ее характеристик.
3.5. Временное моделирование на наборах функционального теста.
3.6. Экспресс – проверка полноты функционального теста и построение тестового набора для непроверяемой неисправности.
Заключение.
Библиографический список.
Варианты индивидуальных заданий
Таблица 1 – Варианты заданий на проектирование счетчиков и регистров
| Номер варианта | Тип устройства, количество разрядов | Номер таблицы микроопераций | Тип триггеров |
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 3 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик,4 | JK | ||
| Регистр, 3 | RS | ||
| Счетчик, 4 | JK | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS |
Продолжение таблицы 1
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 3 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS | ||
| Регистр, 3 | JK | ||
| Счетчик, 4 | RS |
Варианты таблиц микроопераций
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода | ||
| Хранение кода | ||
| Сдвиг влево циклический | ||
| Сдвиг вправо циклический |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| Хранение кода | ||
| +1(прямой счет в позиционном коде) | ||
| -1(обратный счет в позиционном коде) |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Хранение кода | ||
| Сдвиг вправо циклический | ||
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| Хранение кода | ||
| +1(прямой счет в позиционном коде) | ||
| -1(обратный счет в коде Грея) |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. | ||
| Хранение кода | ||
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг влево циклический |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| -1(обратный счет в позиционной системе) | ||
| +1(прямой счет в позиционной системе) | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг влево циклический | ||
| Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0 | ||
| Хранение кода |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-0001-0011-0111-1111-1101-1100-1110-0110-0101-0100-0010-1010-1011-1001-1000 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода | ||
| Сдвиг вправо циклический | ||
| Сдвиг влево с заполнением освобождающегося разряда а0 | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода а3а2а1 | ||
| -1(обратный счет в позиционной системе) | ||
| +1(прямой счет в позиционной системе) | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода а3а2а1 | ||
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. | ||
| Сдвиг влево циклический | ||
| Хранение кода |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-0001-0011-0111-0110-0100-1100-1110-1111-1101-1001-1011-1010-0010-1000-0101 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода а3а2а1 | ||
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа | ||
| Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0. | ||
| Сдвиг влево циклический |
| X | Микрооперация |
| Сброс кода | |
| Счет в последовательности 0000-0010-0011-0111-0110-0100-1100-1110-1111-1101-1001-1011-1010-1000-0001-0101 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Хранение кода | ||
| Сдвиг влево циклический | ||
| Сдвиг вправо циклический |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| Хранение кода | ||
| +1(прямой счет в позиционном коде) | ||
| -1(обратный счет в позиционном коде) |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Хранение кода | ||
| Сдвиг вправо циклический | ||
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| Хранение кода | ||
| +1(прямой счет в позиционном коде) | ||
| -1(обратный счет в коде Грея) |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. | ||
| Хранение кода | ||
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг влево циклический |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Сброс кода | ||
| -1(обратный счет в позиционном коде) | ||
| +1(прямой счет в позиционной коде) | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг влево циклический | ||
| Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0 | ||
| Хранение кода |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-0001-0011-0111-1111-1101-1100-1110-0110-0101-0100-0010-1010-1011-1001-1000 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг вправо циклический | ||
| Сдвиг влево с заполнением освобождающегося разряда а0 | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода а3а2а1 | ||
| -1(обратный счет в коде Грея) | ||
| +1(прямой счет в коде Грея) | ||
| Хранение кода |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода а3а2а1 | ||
| Преобразование в обратный код, r3t - знак числа. | ||
| Сдвиг вправо с заполнением освобождающегося разряда а0. | ||
| Сдвиг влево циклический |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-1000-0011-0111-1111-1101-1100-1110-0110-0101-0100-0010-1010-1011-1001-0001 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Сдвиг вправо циклический | ||
| Сдвиг влево с заполнением освобождающегося разряда 0 | ||
| Хранение кода |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-0010-0011-0111-1111-1101-1100-1110-0110-0101-0100-1000-1010-1011-1001-0001 |
| X1 | X2 | Микрооперация |
| Прием кода a3a2a1 | ||
| Хранение кода | ||
| Сдвиг влево с заполнением освобождающегося разряда 0 | ||
| Сдвиг вправо циклический |
| X | Микрооперация |
| Прием кода а4a3a2a1 | |
| Счет в последовательности 0000-0010-0011-0111-1111-1101-1100-1110-0110-0101-0100-1000-1010-1011-1001-0001 |
Таблица 2 – Варианты ключевых последовательностей для автомата СЗ
| Номер варианта | Ключевые последовательности | Серия микросхем | |
| открывающая последовательность | последовательность снятия тревоги | ||
| 1 3 2 | 1 3 1 | ||
| 1 5 4 | 1 3 1 | ||
| 2 3 1 | 1 3 1 | ||
| 2 6 4 | 1 3 1 | ||
| 4 5 1 | 1 3 1 | ||
| 4 6 2 | 1 3 1 | ||
| 1 3 2 | 1 3 1 | ||
| 2 5 4 | 1 5 1 | ||
| 2 3 1 | 1 5 1 | ||
| 2 6 4 | 1 5 1 | ||
| 4 5 1 | 1 5 1 | ||
| 4 6 2 | 1 5 1 | ||
| 1 3 2 | 1 5 1 | ||
| 1 5 4 | 2 3 2 | ||
| 2 3 1 | 2 3 2 | ||
| 2 6 4 | 2 3 2 | ||
| 4 5 1 | 2 3 2 | ||
| 4 6 2 | 2 3 2 | ||
| 1 3 2 | 2 3 2 | ||
| 1 5 4 | 2 6 2 | ||
| 2 3 1 | 2 6 2 | ||
| 2 6 4 | 2 6 2 | ||
| 4 5 1 | 2 6 2 | ||
| 4 6 2 | 2 6 2 | ||
| 1 3 2 | 2 6 2 | ||
| 1 5 4 | 4 5 4 | ||
| 2 3 1 | 4 5 4 | ||
| 2 6 4 | 4 5 4 | ||
| 4 5 1 | 4 5 4 | ||
| 4 6 2 | 4 5 4 | ||
| 1 3 2 | 4 5 4 | ||
| 1 5 4 | 4 6 4 | ||
| 2 3 1 | 4 6 4 |
Продолжение таблицы 2.
| 2 6 4 | 4 6 4 | ||
| 4 5 1 | 4 6 4 | ||
| 4 6 2 | 4 6 4 | ||
| 1 3 2 | 4 6 4 | ||
| 1 5 4 | 4 6 2 | ||
| 2 3 1 | 4 6 2 | ||
| 2 6 4 | 4 6 2 | ||
| 4 5 1 | 4 6 2 | ||
| 4 6 2 | 4 6 2 | ||
| 1 3 2 | 4 6 2 | ||
| 1 5 4 | 4 5 1 | ||
| 2 3 1 | 4 5 1 | ||
| 2 6 4 | 4 5 1 | ||
| 4 5 1 | 4 5 1 | ||
| 4 6 2 | 4 5 1 | ||
| 1 3 2 | 4 5 1 | ||
| 1 5 4 | 2 6 4 | ||
| 2 3 1 | 2 6 4 | ||
| 2 6 4 | 2 6 4 | ||
| 4 5 1 | 2 6 4 | ||
| 4 6 2 | 2 6 4 | ||
| 1 3 2 | 2 6 4 | ||
| 1 5 4 | 2 3 1 | ||
| 2 3 1 | 2 3 1 | ||
| 2 6 4 | 2 3 1 | ||
| 4 5 1 | 2 3 1 | ||
| 4 6 2 | 2 3 1 | ||
| 1 3 2 | 2 3 1 | ||
| 1 5 4 | 1 5 4 | ||
| 2 3 1 | 1 5 4 | ||
| 2 6 4 | 1 5 4 | ||
| 4 5 1 | 1 5 4 | ||
| 4 6 2 | 1 5 4 | ||
| 1 3 2 | 1 5 4 | ||
| 1 5 4 | 1 3 2 | ||
| 2 3 1 | 1 3 2 | ||
| 2 6 4 | 1 3 2 |
Продолжение таблицы 2.
| 4 5 1 | 1 3 2 | ||
| 4 6 2 | 1 3 2 | ||
| 1 3 2 | 1 3 2 | ||
| 1 5 4 | 4 6 2 | ||
| 2 3 1 | 4 6 2 | ||
| 2 6 4 | 4 6 2 | ||
| 4 5 1 | 4 6 2 | ||
| 4 6 2 | 4 6 2 | ||
| 1 3 2 | 4 6 2 | ||
| 1 5 4 | 4 5 1 | ||
| 2 3 1 | 4 5 1 | ||
| 2 6 4 | 4 5 1 | ||
| 4 5 1 | 4 5 1 | ||
| 4 6 2 | 4 5 1 | ||
| 1 3 2 | 4 5 1 | ||
| 1 5 4 | 2 6 4 | ||
| 2 3 1 | 2 6 4 | ||
| 2 6 4 | 2 6 4 | ||
| 4 5 1 | 2 6 4 | ||
| 4 6 2 | 2 6 4 | ||
| 1 3 2 | 2 6 4 | ||
| 1 5 4 | 2 3 1 | ||
| 2 3 1 | 2 3 1 | ||
| 2 6 4 | 2 3 1 | ||
| 4 5 1 | 2 3 1 | ||
| 4 6 2 | 2 3 1 | ||
| 1 3 2 | 2 3 1 | ||
| 1 5 4 | 1 5 4 | ||
| 2 3 1 | 1 5 4 | ||
| 2 6 4 | 1 5 4 |
В таблице 2 принято следующее кодирование наборов входных переменных:
Код набор код набор
х1х2х3 х1х2х3
1 0 0 1
2 0 1 0
3 0 1 1
4 1 0 0
5 1 0 1
6 1 1 0