|
|
Составление выражений функций возбуждения автомата:
J5 =
J4 =
J3 =
J2 =
J1 =
K5 =
K4 =
K3 =
K2 =
K1 =
Переведем функции возбуждения в свой базис “ИЛИ-НЕ”:
J5 =
J4 =
J3 =
J2 =
J1 =
K5 =
K4 =
K3 =
K2 =
K1 =
2.4 Построение функциональной схемы
(Приложение А, лист № 5 )
Функциональную схему управляющего автомата согласно заданию надо построить в базисе "ИЛИ - НЕ", т.е. используя логические элементы "ИЛИ - НЕ".
Используя выражения функций возбуждения, спроектируем функциональную схему Управляющего автомата Мили с элементами памяти на JK – триггерах.
Для получения сигналов J1-J5 и K1-K5, мы используем прямые и инверсные состояния x, которые подаются на шину X, и, используя логические элементы "ИЛИ - НЕ" на шину соответственно.
Согласно расчетам и вычислениям, проведенным выше, наш автомат имеет 20 состояний, это значит, что для получения требуемых сигналов в нашей схеме понадобится дешифратор состояний (a0 – a19). Затем для удобства и читаемости схемы, полученные сигналы подаются на шину А. С шины А, используя логические элементы "ИЛИ - НЕ", получаем инверсные состояния
(а0-а19), которые выводим на шину .
Приступаем непосредственно к формированию сигналов возбуждения для этого полученные нами сигналы с шин А и , Х и подаются на элементы "ИЛИ - НЕ", после чего они проходят стадию обработки, на которой получаются нужные нам сигналы J1-J5 и K1-K5. Далее эти сигналы поступают на входы пяти JK триггеров, в результате чего мы имеем сформированные сигналы Q1-Q5 и их инверсные состояния, которые в свою очередь образуют шину Q и подаются на начало функциональной схемы, где будут заново участвовать в формировании сигналов.
Для получения выходных сигналов, мы используем полученную нами шину А, в результате чего получаем выходную шину У.
JK-триггер и его характеристики:
2.5 Расчет такта работы управляющего автомата
Такт работы УА зависит от закона функционирования и структуры автомата. В автомате Мили переключение состояния УА происходит в конце такта после выдачи выходных сигналов в соответствии со значениями поступивших выходных сигналов из ОА. В связи с этим такт работы управляющего автомата, функционирующего как автомат Мили, определяется по формуле:
Т=Ту+Тп+Tв
где
Тв=40 нс - максимальное время формирования выходных сигналов,
Тп=80 нс - время переключения памяти состояний.
Ту=20 нс - время на дешифрирование состояний,
Таким образом:
Т=40+80+20=140 нс
Частота
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В основных направлениях экономического и социального развития в последнее время поставлены задачи: развивать теоретическую и прикладную математику, информатику и кибернетику, широко внедрять машины и оборудование со встроенными средствами микропроцессорной техники, ускоренно развить выпуск средств автоматизации управленческого и инженерного труда, малых электронных вычислительных машин.
Сегодня трудно себе представить деятельность человека без электронных вычислительных машин (ЭВМ). Появившись около 50 лет назад, ЭВМ открыли новую страницу в истории человеческих знаний и возможностей, высвободили тысячи вычислителей, значительно облегчили труд ученых, дали возможность изучать сложнейшие процессы. Сейчас нет ни одной отрасли народного хозяйства, где нельзя было бы применить ЭВМ более того, целые разделы науки и техники не могут существовать без них. Прикладная теория цифровых автоматов это тот раздел науки, без которого не может существовать любая ЭВМ, и чем она сложнее, тем сильнее она основана на последних достижениях в области ПТЦА.
В данном курсовом проекте был синтезирован управляющий автомат, осуществляющий управление выполнением операции деления без восстановления остатка со сдвигом остатка. Построен алгоритм обработки чисел. Расписаны управляющие сигналы и другие функции. По имеющемся данным построена функциональная схема устройства.
Сравнивая все изученные мною методы деления, я сделал для себя вывод, что на сегодняшний день наиболее распространенными методами являются: деление с восстановлением со сдвигом остатка, деление без восстановления со сдвигом делителя. Но в то же время самый оптимальный вариант - деление без восстановления со сдвигом остатка. А самое быстродействующее деление без восстановления со сдвигом делителя, так как сдвиг делителя можно совместить во времени со сложением.
Список литературы
1. Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов.
- М.: Высшая школа , 1980.
2. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов. - М.: Высшая школа, 1987.
3. Айтхожаева Е.Ш. Проектирование Управляющего автомата. - А.: КазПТИ,
1987.
4. Айтхожаева Е.Ж. Прикладная теория цифровых автоматов. Алматы: 1993.
ПРИЛОЖЕНИЕ A
ПРИЛОЖЕНИЕ В
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.