Оглавление
1. Введение…………………………………………………………………….2
2. Решение……………………………………………………………………..3
2.1 Построение автомата на основе счетчика и выходной комбинационной схемы……………………………………………………………………….4
2.2 Построение автомата общего типа.………………………………………...7
3. Заключение………………………………………………………………..12
Введение
В данной лабораторной работе необходимо построить конечный автомат-генератор заданной последовательности, имеющий тактовый вход CLKи вход сброса RST, а также 6 выходов – выходы счетчика (Q3:0) и выходы генераторы (Y3:0). Каждому номеру такта от F до 0 ставится в соответствие выходное значение генератора согласно таблице 1. После перебора последовательности схема возвращается в исходное значение.
| Такт | F | E | D | C | B | A | ||||||||||
| Выход | B | A | F | C | E | D | C |
Таблица 1, соответствие тактов выходным значениям
Задачу необходимо решить двумя способами:
1. Построение автомата Мура – реверсивного счетчика на основе D-триггера и комбинационной схемы, осуществляющей преобразование номера такта в соответствующее значение выходной последовательности;
2. Построение автомата общего типа- реверсивного счетчика на основе D-триггера и элементов ПЗУ с хранением выходного значения.
Для обоих вариантов необходимо построить временные диаграммы и графы переходов.
Решение
Построение автомата на основе счетчика и комбинационной схемы
Структурная схема автомата на основе счетчика и комбинационной схемы представлена на рисунке 1.
Рисунок 1, Структурная схема автомата на основе счетчика и комбинационной схемы
Комбинационная схема CL G на входе регистра реализует функции переходов автомата, таблица истинности которых представлена в табл. 2.
| Текущее состояние | Новое состояние | ||||||||
| НЕХ | 
| 
| 
| 
| НЕХ | 
| 
| 
| 
|
| F | |||||||||
| A | |||||||||
| B | A | ||||||||
| C | B | ||||||||
| D | C | ||||||||
| E | D | ||||||||
| F | E |
Таблица 2, таблица истинности функций переходов автомата Мура с инкрементирующим счетчиком
Карты Карно для построения МДФ - представлены в таблицах 3-6.
Q1Q0
 Q3Q2
| Q1Q0 Q3Q2 | |||||||||
| ||||||||||
| ||||||||||
 11
|  11
| |||||||||
|
Таблица 3, карты Карно для ДНФ функции Таблица 4, карты Карно для ДНФ функции
| Q1Q0 Q3Q2 | Q1Q0 Q3Q2 |  11
| ||||||||
 1
|  1
|  1
| ||||||||
Таблица 5, карты Карно для ДНФ функции Таблица 6, карты Карно для ДНФ функции
Комбинационная схема CL F на выходе регистра разработана в лабораторной работе №1.
Схема автомата представлена на рисунке 2. Временная диаграмма и граф переходов изображены соответственно на рисунках 3 и 4.
Рисунок 2, схема автомата Мура
Рисунок 3, временная диаграмма работы автомата Мура
Рисунок 4, граф переходов автомата Мура
Построение автомата общего вида
Структурная схема автомата общего вида приведена на рисунке 5
Рисунок 5, структурная схема автомата общего вида
Комбинационная схема CL G аналогична схеме из первой части работы за исключением сигнала UP позволяющего управлять счетом в обоих направлениях. Таблица инициализирующих значений для CL G приведена в таблице 7. Таблица истинности для комбинационной схемы СL F представлена в таблице 8.
| UP | Текущее состояние | Следующее состояние | INIT | |||||||
| НЕХ | NQ3 | NQ2 | NQ1 | NQ0 | ||||||
| F | ||||||||||
| E | ||||||||||
| E | ||||||||||
| A | ||||||||||
| B | A | |||||||||
| C | B | F | E | |||||||
| D | C | |||||||||
| E | D | |||||||||
| F | E | |||||||||
| F | ||||||||||
| A | ||||||||||
| A | B | |||||||||
| B | C | |||||||||
| C | D | |||||||||
| D | E | |||||||||
| E | F | |||||||||
| F |
Таблица 7, таблица истинности схемы переходов
| UP | Текущее состояние | Следующее состояние | INIT | |||||||
| НЕХ | NY3 | NY2 | NY1 | NY0 | ||||||
| F | C | F | B | |||||||
| C | ||||||||||
| D | ||||||||||
| D | C | |||||||||
| E | ||||||||||
| C | ||||||||||
| B | ||||||||||
| F | ||||||||||
| A | ||||||||||
| B | C | C | ||||||||
| C | ||||||||||
| D | A | |||||||||
| E | B | |||||||||
| D | C | |||||||||
| E | ||||||||||
| C | ||||||||||
| B | ||||||||||
| F | ||||||||||
| C | C | |||||||||
| A | ||||||||||
| B | A | |||||||||
| C | B | |||||||||
| D | C | F | B | |||||||
| E | ||||||||||
| F | C | |||||||||
| D |
Таблица 8, таблица истинности схемы выходов
Схема автомата общего типа представлена на рисунке 6. Временная диаграмма работы и граф переходов данной схемы приведены на рисунке 7 и 8.
Рисунок 6, схема автомата общего типа
Рисунок 7, временная диаграмма работы автомата общего типа
Рисунок 8, граф переходов автомата общего типа
Заключение