Синтез логических схем на логических элементах малой степени интеграции

Нижегородский Государственный  Технический Университет

им. Р. Е. Алексеева 

Институт  радиоэлектроники и  информационных технологий

(ИРИТ)

Дисциплина: "Теория автоматов" 

Курсовой  проект 

    тема: " Синтез логических схем на логических элементах

      малой степени  интеграции.” 

                     
                     
                    Работу  выполнил:

                    Студент гр. 28ВМ

                    Шумилов М.С.

                    “___”__________ 2010г 

                    Работу  принял:

                    Иванов  А.П.

                    “___”__________ 2010г 
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

Н.Новгород

2010

Задание

      Произвести  синтез комбинационной схемы (КС) для преобразования параллельного двоично-десятичного  кода с весами x1  = 5, x2  = 3, x3  = 1, x4  = 1 в двоично-десятичный код с другими весами разрядов f1  = 7, f2  = 4, f3 = 2, f4 = 1 и построить схему с использованием базисов И, ИЛИ, НЕ; НЕИ, НЕИЛИ.

 

Содержание

     Введение

  1. Составление таблицы истинности
  2. Абстрактный синтез
    1. Составление таблицы соответствий
    2. Синтез конечного автомата Мура
    3. Синтез конечного автомата Мили
  3. Структурный синтез
    1. Составление таблиц кодирования состояний
  4. Комбинационная схема
  5. Структурный синтез конечного автомата на типовых узлах

      Заключение

 

Введение

 

  1. Составление таблицы истинности
 
    № набора 

Аргументы

 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
x1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
x2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
x3 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
x4 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Десятичные

Цифр

 0 1 + 2 3 4 + 5 + 6 + 7 8 9 + +
f1 0 0 + 0 0 0 + 0 + 0 + 0 1 1 + +
f2 0 0 + 0 0 1 + 1 + 1 + 1 0 0 + +
f3 0 0 + 1 1 0 + 0 + 1 + 1 0 1 + +
f4 0 1 + 0 1 0 + 1 + 0 + 1 1 0 + +

 

  1. Абстрактный синтез
    1. Составление таблицы соответствий
  
zдоп Rпар
z0 z0 z0 z0 c c c R0
z0 z0 z0 z1 c c c R1
z0 z0 z1 z1 c c c R2
z0 z1 z0 z0 c c c R3
z0 z1 z0 z1 c c c R4
z0 z1 z1 z1 c c c R5
z1 z0 z0 z1 c c c R6
z1 z0 z1 z1 c c c R7
z1 z1 z0 z0 c c c R8
z1 z1 z0 z1 c c c R9
  
zдоп Rпосл Rпар
z0 z0 z0 z0 r0 r0 r0 r0 R0
z0 z0 z0 z1 r0 r0 r0 r1 R1
z0 z0 z1 z1 r0 r0 r1 r0 R2
z0 z1 z0 z0 r0 r0 r1 r1 R3
z0 z1 z0 z1 r0 r1 r0 r0 R4
z0 z1 z1 z1 r0 r1 r0 r1 R5
z1 z0 z0 z1 r0 r1 r1 r0 R6
z1 z0 z1 z1 r0 r1 r1 r1 R7
z1 z1 z0 z0 r1 r0 r0 r1 R8
z1 z1 z0 z1 r1 r0 r1 r0 R9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
    1. Синтез  конечного автомата Мура

    Состояния автомата

      z0 z0 z0 z0  
      c c c R0  
    0 0 0 0 0
      z0 z0 z0 z1  
      c c c R1  
    0 0 0 0 1
      z0 z0 z1 z1  
      c c c R2  
    0 0 0 1 2
      z0 z1 z0 z0  
      c c c R3  
    0 0 1 3 3
      z0 z1 z0 z1  
      c c c R4  
    0 0 1 3 4
 
 
     
    		  z0 z1 z1 z1  
      c c c R5  
    0 0 1 2 5
      z1 z0 z0 z1  
      c c c R6  
    0 0 3 3 4
      z1 z0 z1 z1  
      c c c R7  
    0 1 3 4 6
      z1 z1 z0 z0  
      c c c R8  
    0 1 2 7 8
      z1 z1 z0 z1  
      c c c R9  
    0 1 2 7 9

 

      Таблица соответствий

    A 

    z

    		 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9
    a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9
    z0 a0 a3 a7 a3 + + + a8 + +
    z1 a1 a2 a5 a4 a6 + + a9 + +
 

      Построение  графа

        

  
    1. Синтез  конечного автомата Мили

    Состояния автомата 

      z0 z0 z0 z0  
      c c c R0  
    0 0 0 0 0
      z0 z0 z0 z1  
      c c c R1  
    0 0 0 0 1
      z0 z0 z1 z1  
      c c c R2  
    0 0 0 1 2
      z0 z1 z0 z0  
      c c c R3  
    0 0 1 3 4
      z0 z1 z0 z1  
      c c c R4  
    0 0 1 3 5
 
     
    		  z0 z1 z1 z1  
      c c c R5  
    0 0 1 2 2
      z1 z0 z0 z1  
      c c c R6  
    0 1 3 4 4
      z1 z0 z1 z1  
      c c c R7  
    0 1 3 5 5
      z1 z1 z0 z0  
      c c c R8  
    0 1 2 6 6
      z1 z1 z0 z1  
      c c c R9  
    0 1 2 6 6

 

      Таблица соответствий

    A

    z

    		 a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6
    z0 a0

    R0

    		 a3

    с

    		 a6

    с

    		 a4

    R3

    		 +

    +

    		 +

    +

    		 a6

    R8

    z1 a1

    R1

    		 a2

    R2

    		 a2

    R5

    		 a5

    R4

    		 a4

    R6

    		 a5

    R7

    		 a6

    R9

 

      Построение  графа

      

 

  1. Структурный синтез
    1. Составление таблиц кодирования состояний
 
    A

    z

    		 a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6
    z0 a0

    R0

    		 a3

    с

    		 a6

    с

    		 a4

    R3

    		 +

    +

    		 +

    +

    		 a6

    R8

    z1 a1

    R1

    		 a2

    R2

    		 a2

    R5

    		 a5

    R4

    		 a4

    R6

    		 a5

    R7

    		 a6

    R9

x

z

 x0 x1
z0 0 0
z1 0 1
 
Переход Обознач. D-триггер JK-триггер RS-триггер
J K R S
0->0 0 0 0 + + 0
1->1 1 1 + 0 0 +
0->1 α 1 1 + 0 1
1->0 β 0 + 1 1 0
 
Q

A

 Q1 Q2 Q3
a0 0 0 0
a1 0 0 1
a2 0 1 0
a3 0 1 1
a4 1 0 0
a5 1 0 1
a6 1 1 0

      

y

R

 y1 y2 y3 y4
r0 0 0 0 0
r1 0 0 0 1
r2 0 0 1 0
r3 0 0 1 1
r4 0 1 0 0
r5 0 1 0 1
r6 0 1 1 0
r7 0 1 1 1
r8 1 0 0 0
r9 1 0 0 1

      

     
    №    		 x Q1 Q2 Q3 Q1 Q2 Q3 y1 y2 y3 y4 q1 q2 q3
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    1 0 0 0 1 0 1 1 + +

    +

    		 + + 0 α 1
    2 0 0 1 0 1 1 0 + + + + α 1 0
    3 0 0 1 1 1 0 0 0 00 1 1 α β β
    4 0 1 0 0 + + + + + + + + + +
    5 0 1 0 1 + + + + + + + + + +
    6 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0
    7 0 1 1 1 + + + + + + + + + +
    8 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 α
    9 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 α β
    10 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0
    11 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 α β 1
    12 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0
    13 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1
    14 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0
    15 1 1 1 1 + + + + + + + + + +