рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Порядок синтеза последовательностного устройства

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Порядок синтеза последовательностного устройства

Порядок синтеза последовательностного устройства - раздел Образование, КОМБИНАЦИОННЫЕ СХЕМЫ Любое Последовательностное Устройство Можно Выполнить В Виде Синхронного Или ...

Любое последовательностное устройство можно выполнить в виде синхронного или асинхронного автомата. Асинхронные автоматы могут быть получены из синхронных с помощью некоторых преобразований, описанных в [1]. Поэтому ниже рассмотрены синхронные последовательностные устройства с малым объемом памяти (регистры, счетчики, генераторы числовых последовательностей) и устройства смешанного типа (синхронные с асинхронной установкой некоторого внутреннего состояния).

В общей схеме последовательностного устройства (рис.21) КС1 реализует логическое уравнение f₁ (14) и определяет последующее состояния памяти Q^t⁺¹в зависимости от ее текущего состояния Q^t и текущего состояния входов X^t. КС2 является преобразователем внутреннего кода Q^t в выходной код автомата Y^t. Логику работы КС2 задает уравнение f₂ (14). Следовательно, синтез устройства, общая структура которого показана на рис.21, сводится к определению количества элементов памяти, их типов и к синтезу комбинационных схем КС1 и КС2 в выбранном логическом базисе. Процесс синтеза состоит из нескольких этапов [3].

1. Определение количества состояний устройства, построение таблицы или графа состояний, построение временных диаграмм.

Чаще всего функционирование последовательностного устройства представляется в виде таблицы состояний для внутренних переменных Q и внешних переменных y, либо в виде графа состояний.

Таблица состояний содержит все комбинации k-разрядного внутреннего кода Q_k_-1,...,Q₀, которые для определенных комбинаций входных переменных x_n_-1,...,x₀ должен формировать автомат в заданном порядке, и соответствующие им все комбинации l-разрядного выходного кода

y_l_-1,...,y₀.

Граф состояний – ориентированный граф, вершины которого соответствуют состояниям, а дуги – переходам между ними (рис.24, 27). Состояния автомата и соответствующие им выходные сигналы записываются в вершинах графа (в кружках). Каждой дуге графа приписывается значение входного сигнала (сигналов) x_i, которое задает переход в другое состояние. В графе автомата не должно существовать двух дуг с одинаковыми входными сигналами, исходящих из одной и той же вершины (условие однозначности). На основании графа автомата можно составить таблицу состояний и таблицу переходов.

2. Выбор элементов памяти (триггеров), определение логических функций управления информационными входами триггеров.

Выбор типа триггера осуществляется путем сопоставления логики работы (таблицы состояний) проектируемого устройства и логики работы (таблицы переходов) триггеров различных типов. В тех случаях, когда выбор типа триггера не очевиден, используют установленные критерии (минимум аппаратных затрат, тип элементной базы и т.п.).

После выбора типа триггера необходимо определить логические функции управления всеми информационными входами всех триггеров. В совокупности эти функции определяют структуру комбинационной схемы КС1 (рис.21). Таблица истинности для функций управления информационными входами триггеров составляется по таблице (графу) состояний последовательностного устройства (из которой для каждого состояния устройства и для каждого i-го триггера находится подлежащая реализации функция переходов ) и словарю переходов триггера (из которого для полученных функций переходов i-го триггера определяются требуемые для их реализации сигналы на информационных входах).

3. Минимизация функций управления информационными входами, построение схемы последовательностного устройства.

Минимизация найденных на втором этапе синтеза логических функций управления информационными входами может быть выполнена рассмотренным ранее методом с помощью карт Карно. Затем осуществляется переход в заданный базис, после чего составляется комбинационная схема КС1.

Комбинационная схема КС2 (рис.21) может быть синтезирована как преобразователь внутреннего кода в выходной код для всех состояний последовательностного устройства.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОМБИНАЦИОННЫЕ СХЕМЫ

Основные аксиомы теоремы и тождества алгебры логики В алгебре логики... Построение комбинационной логической схемы По... Минимизация переключательных функций С помощью карт Карно Суть...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Порядок синтеза последовательностного устройства

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Основные аксиомы, теоремы и тождества алгебры логики
Методы синтеза и анализа всех классов цифровых схем построены на базе алгебры логики, которая является основным математическим аппаратом описания и преобразования структуры цифровых схем [1].

Упражнения
Доказать истинность следующих утверждений. 1. = (

Переключательные функции
Любое логическое выражение, составленное из n переменных с помощью конечного числа операций алгебры логики, можно рассматривать как некоторую функцию n переменных. Двоичная функция м

Неполностью определенные переключательные функции
ПФ y(xn-1... x0) называется полностью определенной, если ее значения 0 или 1 заданы на всех 2n наборах. Если же значения функ

Упражнения
Для заданной ПФ: а) составить таблицу истинности; б) получить СДНФ; в) получить СКНФ; г) построить карту Карно. 14. y( x2

По заданной переключательной функции
Структурные формулы для заданной ПФ позволяют осуществить переход к тому цифровому логическому устройству, которое выполняет логические операции, входящие в структурную формулу. Например,

С помощью карт Карно
Задача минимизации структурной формулы ПФ состоит в том, чтобы получить логическое выражение в минимальной дизъюнктивной нормальной форме (МДНФ) или в минимальной конъюнктивной нормальной форме

Упражнения
Найти МДНФ и МКНФ для заданных логических функций, используя карты Карно. 23. y( x2,x1,x0 ) = m1

К заданному базису
Если при проектировании логических схем предъявляется требование получения максимального быстродействия, логическая схема строится на основе представления ПФ в нормальной алгебраической форме.

Упражнения
31. Для каждой логической функции четырех переменных, заданной в МДНФ, найти возможную ненормальную (скобочную) форму. Сопоставить аппаратные затраты при реализации функции в МДНФ и в скобочной фор

Комбинационные схемы
Логическая схема (рис.8) с n входами и k выходами реализует систему переключательных функций y0 ...yk-1. Каждая функция yi (

Полный дешифратор с прямыми выходами
Дешифраторами называются КС, входящие в группу преобразователей кодов. Дешифратор (декодер) преобразует входной n-разрядный двоичный код в унитарный (позиционный) код. В унитарном коде тольк

Полный дешифратор с инверсными выходами
На рис.11,а приведена таблица истинности для полного дешифратора 3×8 с инверсными выходами, на рис.11,б его условное графическое обозначение и реализуемые выходные функции. Тако

Мультиплексор. Мультиплексор-демультиплексор
Мультиплексорами называются КС, входящие в группу коммутационных узлов, работающие как переключатели цифровых сигналов. Логику работы мультиплексора раскрывает 4-канальная (4-входовая) механическая

Синтез КС на мультиплексорах
(арифметический сумматор) Логическая функция, реализуемая мультиплексором (рис.14,в) с n адресными входами, по структуре полностью совпадает с СДНФ для функций n перем

Преобразователь кода Грея в двоичный код 8-4-2-1
Код Грея является циклическим кодом, который используется в системах контроля цифровых устройств, в преобразователях механических перемещений в цифровой код и т.д. Две соседние цифровые комбинации

Узел свертки по четности
Сверткой по четности цифрового кода (слова) x3,x2,x1,x0 называется логическое преобразование вида

Упражнения
33. Синтезировать одноразрядный арифметический полный сумматор на ЛЭ основного базиса. Оценить сложность схемы и сравнить с вариантом схемы сумматора на рис.17,д. 34. Синтезировать

Общая структура последовательностного устройства
Цифровое устройство, в котором состояние выхода зависит не только от того, какие сигналы присутствуют на его входах в данное время, но и от того, какие последовательности сигналов поступали на вход

Синхронные триггеры
В качестве элементов памяти в схеме цифрового автомата рис.21 используются триггеры, включенные определенным образом в структуру памяти для обеспечения выполнения его функций. Используемые

Скремблер. Дескремблер
В последовательных каналах передачи данных синхросигнал для ввода последовательных бит на приемной стороне канала формируется непосредственно из принимаемого сигнала. Частота смены символов (1

Генератор псевдослучайной последовательности
Для генерации М-последовательностей с одним элементом Исключающее ИЛИ получены таблицы подключений входов элемента к выходам Q0,...,QN-1 N-разрядного

Упражнения
40. Проанализировать работу счетчика, составленного из n D-триггеров, включенных по схеме сдвигающего регистра. Для заданной функции управления информационным входом

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для втузов. СПб.: Политехника, 1996. 2.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 3.Про