Университет ИТМО

Кафедра вычислительной техники

Отчёт по лабораторной работе � 4 по дисциплине: "Цифорвая схемотехника"

Вариант �6

Студентка: Куклина М.Д. Группа P3201

Преподаватель: Пинкевич В.Ю.

Санкт-Петербург 2016 г.

2 Разработка автомата

1 Цель работы и задание

Цель работы:

1. ознакомление с применением конечных автоматов при создании цифровых схем;

2. получение навыков проектировки и отладки цифровых схем.

Задание ( вариант �6 ): разработка контроллера светофора, функционирующего согласно описанию в методическом пособии, с двоичным кодированием.

2 Разработка автомата

За состояния автомата возьмём цвета светофора. Входные сигналы: pause X_{0} ( светофор не меняет состояние ) и reset X_{1} ( светофор переключается на красный ) .

Таблица 1. Кодирование состояний

Значение Состояние Код
Red S0 00
Yellow 1 S1  01
Green S2 10
Yellow 2 S3  11

Таблица 2. Кодирование выходов

Значение S_{0} S_{1} S_{2}
Red  1 0 0
Yellow  0 1 0
Green  0 0 1

Таблица 3. Таблица переходов.

Текущее X_{1} X_{0} Следующее
S0 ( 00 ) * * S0 ( 00 )
S0 ( 00 ) 0 0 S1 ( 01 )
S1 ( 01 ) 1 x S0 ( 00 )
S1 ( 01 ) 0 1 S1 ( 01 )
S1 ( 01 ) 0 0 S2 ( 10 )
S2 ( 10 ) 1 x S0 ( 00 )
S2 ( 10 ) 0 1 S2 ( 10 )
S2 ( 10 ) 0 0 S3 ( 11 )
S3 ( 11 ) * * S0 ( 00 )
S3 ( 11 ) 0 1 S3 ( 11 )

По таблицам строим СДНФ:

S0^{′} = \overline{S_{1}}\overline{x_{1}}\overline{S_{0}}\overline{x_{0}} ∨ S_{0}\overline{S_{1}}x_{0}\overline{x_{1}} ∨ ϕ

S1^{′} = \overline{S_{1}}\overline{x_{1}}S_{0}\overline{x_{0}} ∨ \overline{S_{0}}S_{1}\overline{x_{1}}x_{0} ∨ ϕ

ϕ = S_{1}\overline{x_{1}}\overline{S_{0}}\overline{x_{0}} ∨ S_{1}S_{0}\overline{x_{1}}x_{0}

Или:

S0^{′} = x_{1} ↓ ((S_{0} ↓ x_{0}) ↓ S_{0}x_{0})

S1^{′} = x_{1} ↓ (((S_{1} ↓ x_{0})S_{0}) ↓ ((S_{1} | x_{0}) ↓ S_{0})) ∨ S_{1}S0^{′}

3 Схема конечного автомата

Граф переходов:

3 Схема конечного автомата

Рис. 1. Конечный автомат.

reg.png Рис. 2. Регистр на D-триггерах.

test_{a}utoma.png Рис. 3. Тестовая схема.

plot_{0}0.png Рис. 4. График сигналов до дешифровки при нормальной работе.

plot_{x}x.png Рис. 5. График сигналов до дешифровки при вариации сигналов.

3 Схема конечного автомата

plot_{r}yg.png Рис. 6. График сигналов после дешифровки.