Синтез конечного автомата для устройства управления ЭВМ (стр. 3 из 3)
Так как в рассматриваемом случае задействованы не все состояния КА (не задействованы состояния a12, a13, a14, a15), то логические функции q1, q2, q3, q4 оказываются не полностью определенными, отчего в их таблицах истинности появляются “безразличные” переменные, обозначенные символами “x”, которые по мере необходимости могут принимать значения 1 или 0.
Кроме того в табл.6 составной частью входят таблицы истинности не только для q1, q2, q3, q4, а также - выходных сигналов y2, y5, y7 и сигнала сброса W, так как все эти функции зависят от переменных Q1(t), Q2(t), Q3(t), Q4(t).
Таблица 10
Полная таблица функционирования КА, при построении ЗУ на синхронных счетных триггерах (TV-триггерах)
| № такта | Входной сигнал x(t) | Предшествующее состояние триггеровT1... T4 | Последующее состояние триггеровT1... T4 | Сигналы управления триггерами | Сигналы на ак-тивных выходах КА | ||||||||||
| Q4 (t) | Q3 (t) | Q2 (t) | Q1 (t) | Q4 (t+D) | Q3 (t+ D) | Q2 (t+ D) | Q1 (t+ D) | q4(t) | q3(t) | q2(t) | q1(t) | V2 | V5,V7,W | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 3 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 7 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 8 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 10 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 11 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | x | x | x | x | x | x | x | x | 0 | 1 |
| 12 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | x | x | x | x | x | x | x | x | 0 | 0 |
Получим МДНФ для сигналов управления триггерами на картах Карно (рис8).
Рис.8. Карты Карно для сигналов на управляющих входах TV-триггеров
Синтез КУ1 осуществляют на логических функциях для сигналов управления триггерами:
q1=1; q2=Q1; q3=Q1Q2; q4=Q1Q2Q3, а синтез КУ2 - по ранее полученным уравнениям (рис.9).
Рис.9. Принципиальная электрическая схема КА при построении ЗУ на TV-триггерах
Сравнивая схемы Рис.6 и рис.9 можно установить, что применение TV-триггеров упрощает синтез КА: при синтезе схемы Рис.6 использовано 14 логических элементов, а схемы рис.9 - только10: на 4 меньше.
При выполнении индивидуального задания рекомендуется пользоваться литературой, предложенной в библиографическом списке.
2. Индивидуальное задание
Синтезировать конечный автомат КА, выполняющий функции устройства управления УУ ЭВМ и имеющий 1 вход и 16 выходов.
УУ по сигналу с дешифратора ДШ команд должно выдавать на свои выходы серию управляющих сигналов с различными временными задержками, чем и обеспечивается управление микропроцессором в ходе выполнения очередной команды программы.
КА после запуска должен:
1) через (j+1) тактовых интервалов выдавать импульс на выход с номером (i+1);
2) через (i+1) тактов - на выход с номером (j+1);
3) через (i+j+9) тактов - на выходы с номерами (j+4) и (i+6);
4) после этого самостоятельно возвращается в исходное состояние.
Здесь i и j - предпоследняя и последняя цифры в номере зачетной книжки.
Библиографический список
1. Гольденберг Л.М., Бутыльский Ю.Т., Поляк М.Н. Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи. - М.: Связь, 1979. - 232 с.
2. Гольденберг Л.М. Импульсные устройства. - М.: Радио и связь, 1981. - 223 с.
3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988. - 352 с.
4. Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем: Учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов / Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катинов В.М. и др.; Под редакцией Ю.М. Казаринова - М.: Высшая школа, 1985. - 319 с.
5. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов.: Учебник для вузов по спец. ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1987. – 272 с.
6. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1986. - 280 с.: ил.