Спроектировать автомат, заданный в виде совмещенной таблицы состояний и выходов. С этой целью выполнить следующие этапы синтеза автомата:
выполнить минимизацию абстрактного автомата;
провести декомпозицию автомата на основе СП-разбиений или при соединении в сеть;
провести кодирование автомата и получить выражения булевых функций возбуждения триггеров и выходных функций;
провести минимизацию функций возбуждения триггеров и выходных функций;
в заданном элементном базисе построить структурную схему заданного автомата из полученных в результате декомпозиции компонентных автоматов;
разработать принципиальную электрическую схему функции возбуждения одного из компонентных автоматов с использованием микросхем выбранной серии.
Варианты проектируемых не полностью определенных автоматов:
Вариант № 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2 / y1
| 4 / y1
| 2 / --
| 2 / y1
| 4 / y1
| 2 / y1
| 2 / y1
| 4 / --
| 2 / y1
| 3 / y1
|
| x2
| 3 / y1
| 6 / y1
| 3 / --
| 3 / y2
| 7 / --
| 3 / y1
| -- / y2
| 7 / y1
| -- / y2
| 8 / y1
|
| x3
| 7 /--
| 7 / y2
| 4 / y1
| 2 / y1
| 6 / y2
| 2 / --
| 4 / y1
| 6 / y2
| 4 / y1
| 2 / y1
|
| x4
| 8 / y2
| 1 / y2
| 8 / y2
| 6 / y1
| 5 / y2
| -- / y1
| -- / y2
| -- / y2
| 9 / --
| -- / --
|
| x5
| -- / y1
| 10/ --
| 5 / y1
| 10 / --
| 3 / --
| 5 / y2
| 5 / y1
| 3 / y1
| 5 / --
| 3 / y1
|
Вариант № 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| --/y1
| 10/y1
| 9/y2
| --/y1
| 10/y1
| 10/--
| 5/--
| 10/--
| 4/y1
| 4/y1
|
| x2
| 3/ y2
| 3/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 3/--
| 4/--
| 3/y2
| 3/y2
| 8/y2
| --/y2
|
| x3
| 7/--
| 7/--
| 4/y1
| 7/y2
| 7/y2
| 5/y1
| 8/y2
| 7/y2
| 7/y2
| 7/y2
|
| x4
| 9/y1
| --/y1
| --/y1
| 8/y1
| 9/y1
| 7/y1
| 9/y1
| 4/y1
| --/ y2
| 8/--
|
| x5
| 8/y1
| --/ y1
| 5/--
| 6/--
| 6/--
| 1/y1
| --/y1
| 6/y1
| 6/--
| 6/y2
|
Вариант № 3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y1
| 4/y1
| 9/--
| 2/y1
| 2/y1
| 1/y2
| 5/--
| 2/y1
| 2/--
| 3/y1
|
| x2
| 3/y1
| 6/y1
| 4/--
| 3/y2
| 3/--
| 7/y2
| 6/y2
| 3/y2
| 4/y2
| 9/y2
|
| x3
| 7/--
| 7/--
| 5/y1
| 7/y2
| 7/y2
| 4/y1
| 10/y1
| 7/y2
| 7/y2
| 2/y2
|
| x4
| --/y2
| 10/y2
| 7/y1
| 1/y1
| 1/y2
| 8/y1
| 8/y1
| 1/--
| 1/y1
| --/--
|
| x5
| --/y1
| 9/--
| 1/y1
| 10/--
| 10/--
| 5/--
| --/y1
| --/ y2
| 5/y2
| 3/y2
|
Вариант № 4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 3/y1
| 4/--
| 10/--
| 10/y1
| 10/y1
| 4/y2
| 5/--
| 4/--
| 2/y1
| 5/y1
|
| x2
| 8/y2
| 6/y2
| 6/ y2
| 3/y2
| 3/--
| --/y2
| 6/y2
| 6/y2
| 9/y2
| 6/y2
|
| x3
| 2/y1
| 7/--
| 10/y1
| 2/y1
| 2/y1
| 7/y1
| --/y1
| 7/y2
| 7/y2
| 7/--
|
| x4
| 6/--
| 10/y1
| 9/y2
| 7/y2
| 7/y2
| 10/y1
| 9/y2
| --/y1
| 10/--
| 9/y2
|
| x5
| 5/y2
| 5/--
| 2/y1
| 1/--
| 1/ y2
| 5/--
| 2/y1
| 5/y2
| 3/--
| --/y1
|
Вариант № 5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 6/y2
| 4/y1
| 6/--
| 4/y2
| 8/y1
| 2/y1
| 6/--
| 4/--
| 6/y1
| 3/y1
|
| x2
| 7/y2
| 8/y2
| 7/--
| 7/y2
| 3/--
| 3/ y2
| 7/y2
| 7/y2
| 3/y2
| 8/y2
|
| x3
| 4/y1
| 7/--
| 1/y1
| 1/y1
| 1/y2
| 7/ y2
| --/y1
| 1/y1
| 7/y1
| 2/y1
|
| x4
| --/y1
| 6/y1
| 5/y1
| 5/y1
| 7/y2
| 4/--
| 9/y1
| --/y1
| 5/--
| --/ y2
|
| x5
| 5/--
| 10/--
| --/y1
| 10/--
| 9/--
| --/y1
| --/y1
| 10/y2
| 1/--
| 7/y2
|
Вариант № 6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 4/y2
| 1/--
| 2/y1
| 1/y2
| 10/y1
| 4/--
| 4/ y1
| 4/y2
| 1/y2
|
| x2
| 3/y2
| 6/y1
| 4/ y2
| 8/y1
| 4/--
| 7/y1
| 6/y1
| 7/y1
| 6/y2
| 4/y2
|
| x3
| 7/--
| 7/--
| 6/y2
| 9/y2
| 6/y2
| 4/y2
| --/y2
| 5/y2
| 7/y2
| 6/y2
|
| x4
| 9/y1
| 1/y2
| 7/y1
| 6/y2
| 7/y1
| 8/y2
| 1/y2
| 2/y2
| 5/--
| 7/--
|
| x5
| 8/y2
| 3/--
| 10/y2
| 10/--
| 10/--
| 5/--
| --/y2
| 5/--
| 3/ y2
| --/y2
|
Вариант № 7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 3/--
| 3/y1
| 7/--
| 7/y1
| 3/--
| 7/y1
| 5/y1
| 7/y1
| 8/y1
| 8/y1
|
| x2
| 7/ y2
| 6/--
| 4/y2
| 6/y2
| 6/y1
| 4/y2
| 4/y2
| 6/y2
| 2/y1
| 2/--
|
| x3
| 5/y2
| 8/y2
| 1/--
| 2/y1
| 8/y2
| 1/y1
| 1/ y1
| 2/--
| 5/y2
| 5/y2
|
| x4
| 10/y1
| 1/y1
| 9/y2
| 6/y2
| 1/y1
| 9/y2
| 9/y2
| 5/y2
| 1/--
| --/ y2
|
| x5
| --/y2
| --/ y2
| 10/y2
| 10/--
| 10/--
| 10/--
| --/y2
| 10/y1
| 3/--
| 3/y1
|
Вариант № 8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| --/y2
| 5/--
| 1/y2
| 10/--
| 3/--
| 5/ y2
| --/y2
| 5/y1
| 1/--
| 3/y1
|
| x2
| 3/y1
| 3/y1
| 6/--
| 3/y1
| --/ y1
| --/y1
| 6/y1
| 9/y1
| 6/y1
| 8/y2
|
| x3
| 7/--
| 7/ y2
| 5/y2
| 2/y2
| --/y2
| 7/y2
| --/y2
| 6/y1
| 5/y2
| 2/y2
|
| x4
| 10/y2
| 10/y2
| 4/y2
| 6/y2
| 4/y1
| 10/y2
| 4/y2
| 1/y2
| 4/--
| --/--
|
| x5
| 8/y2
| 8/y2
| 2/--
| 9/y1
| 2/y2
| 8/--
| 2/--
| 4/--
| 2/y2
| 3/y2
|
Вариант № 9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 4/y2
| 1/--
| 2/y2
| 8/y2
| 4/y2
| 4/--
| 4/--
| 2/y2
| 2/y2
|
| x2
| 3/y2
| 10/y1
| 4/--
| 8/y1
| 3/--
| 10/y1
| 10/y1
| 7/y1
| --/y1
| 8/y1
|
| x3
| 7/--
| 8/--
| 5/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 8/y2
| --/y2
| 2/y1
| 7/y2
| 7/y2
|
| x4
| 9/y1
| 9/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 1/--
| --/y2
| 9/y2
| 1/y2
| 6/--
| --/ y2
|
| x5
| 10/y2
| 5/--
| 4/y1
| 3/ y1
| 3/ y1
| 5/ y2
| --/y2
| 5/y1
| 3/--
| 3/y1
|
Вариант № 10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 3/--
| 4/y2
| 1/--
| 3/y2
| 1/y2
| 8/y1
| 8/--
| 1/y2
| 2/y2
| 3/y2
|
| x2
| 7/y1
| 6/y1
| 4/--
| 7/y1
| 4/ y2
| 10/y1
| 10/y1
| 4/y2
| 9/y1
| 7/--
|
| x3
| 6/y2
| 7/--
| 2/y1
| 6/y2
| 2/y1
| 2/y2
| 2/y2
| 2/--
| 7/--
| 6/y2
|
| x4
| 5/y2
| 8/y2
| 7/y1
| 5/y2
| 7/y1
| --/y2
| 9/y2
| 7/y1
| 8/ y2
| 5/--
|
| x5
| 9/y1
| 3/ y2
| 10/y2
| 9/--
| 10/--
| 5/--
| --/y2
| --/y2
| 3/ y1
| 9/y1
|
Вариант № 11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 9/--
| 7/y2
| 7/y2
| 9/y2
| 5/y1
| 9/y2
| 1/y2
| --/y2
| 7/--
| --/ y2
|
| x2
| 10/y1
| 6/y1
| 6/--
| 7/y1
| 1/--
| 7/y1
| 6/y1
| 7/y1
| 6/y1
| 8/y1
|
| x3
| 7/y1
| 10/--
| 10/y2
| 2/y2
| 6/y1
| 2/y2
| 9/y2
| 2/y2
| 10/ y2
| 2/y2
|
| x4
| 2/y2
| 5/y2
| 5/--
| 1/y1
| 8/y2
| 1/y1
| 5/--
| 1/--
| 5/y2
| 3/y2
|
| x5
| 5/--
| 8/--
| 8/y2
| 10/--
| 3/--
| 10/--
| 2/y2
| 10/y1
| 8/y2
| 6/y1
|
Вариант № 12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 10/y2
| 10/y2
| 9/--
| 2/y1
| 9/y2
| 9/y1
| 5/--
| --/ y2
| 5/y2
| 3/y2
|
| x2
| 3/--
| --/ y2
| 6/y1
| 1/--
| 6/--
| 5/--
| 2/y2
| 6/y1
| 2/y2
| 3/y1
|
| x3
| 7/y1
| 7/--
| 1/y2
| 2/y2
| 1/y2
| 1/y2
| --/y2
| 1/--
| 6/--
| 2/y2
|
| x4
| 9/--
| 9/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 7/y2
| --/y2
| 4/y2
| 7/y2
| 4/y2
| --/--
|
| x5
| 6/y1
| 6/y1
| 4/--
| 3/y1
| 4/ y1
| 7/y1
| 6/y1
| 4/y1
| --/ y1
| 8/y2
|
Вариант № 13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 9/--
| 9/y2
| 9/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 5/y1
| --/y1
| 1/y2
| --/y2
| 7/--
|
| x2
| 10/y1
| 10/y1
| 10/--
| 1/y1
| 3/y1
| 3/--
| 3/y1
| 6/y1
| 1/y1
| 1/y1
|
| x3
| 7/y1
| 5/--
| 5/y2
| 6/y1
| 2/y2
| 4/y1
| 4/y1
| 3/y2
| 6/y1
| 6/--
|
| x4
| 2/y2
| 4/y2
| 4/--
| 3/--
| 7/y1
| 8/y2
| 8/y2
| 5/--
| 3/ y2
| 3/y2
|
| x5
| 3/--
| 8/--
| 8/y2
| 5/y1
| 10/--
| 1/ y2
| 1/--
| 4/y2
| 5/y1
| --/y1
|
Вариант № 14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 4/y2
| 4/--
| 1/--
| 1/y2
| 8/y1
| 2/y2
| 1/y2
| 2/y2
| 4/--
|
| x2
| 7/--
| 6/y1
| 6/--
| 6/y1
| 6/--
| 7/y1
| 7/y1
| 6/y1
| 7/y1
| 7/y1
|
| x3
| 6/y2
| 7/--
| 5/y2
| --/y2
| 9/y2
| 4/y2
| 6/y2
| 9/ y2
| 6/--
| 6/y1
|
| x4
| 10/--
| 8/y2
| 8/y2
| 3/y1
| 3/y1
| --/y2
| 10/y2
| 3/y1
| 10/ y2
| 5/y2
|
| x5
| 3/y1
| 5/--
| 5/y2
| 7/y2
| 7/--
| 5/--
| 3/--
| 7/y2
| 3/ y1
| 5/y1
|
Вариант № 15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 4/--
| 4/y1
| 6/--
| 2/y2
| 6/y2
| 2/y1
| 2/--
| 8/y1
| 2/y1
| 3/y1
|
| x2
| 7/y2
| 1/y2
| 7/--
| 3/y2
| 7/y2
| 10/y2
| 10/y2
| 3/--
| --/y2
| 8/y1
|
| x3
| 1/y2
| 7/--
| 4/y1
| 2/y1
| 4/y1
| 4/--
| 4/y1
| 1/y2
| 4/y1
| 2/y1
|
| x4
| --/y1
| 6y1
| 9/y1
| 1/y1
| 9/y1
| 8/y1
| 8/y1
| 5/y2
| 8/--
| --/--
|
| x5
| 5/y2
| --/--
| 1/y1
| 10/--
| 1/--
| 3/y1
| 3/y1
| 3/--
| 3/--
| 3/y2
|
Вариант № 16
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| --/y2
| 3/ y1
| 9/y2
| 1/--
| 3/--
| 10/--
| 1/y2
| 5/y1
| --/--
| 3/y1
|
| x2
| 3/y2
| 7/y2
| 2/--
| 9/y1
| 7/--
| 3/y1
| 9/y1
| 7/y1
| 6/y1
| 7/y2
|
| x3
| 7/--
| 4/y1
| 5/y2
| 5/y1
| 4/y1
| 2/y2
| 5/y1
| 6/y1
| 7/--
| 4/--
|
| x4
| 10/y1
| --/y2
| 7/y2
| 10/--
| 9/y2
| 6/y2
| 10/y2
| --/y2
| 1/y2
| 9/--
|
| x5
| 2/y2
| 1/y1
| 8/--
| 8/y2
| 1/y1
| 5/y1
| 8/--
| 4/--
| 4/y2
| 1/y1
|
Вариант № 17
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 3/y2
| 4/y2
| 8/--
| 5/--
| 7/y2
| 8/y1
| 2/y1
| 2/y2
| 2/y2
| 8/--
|
| x2
| 10/y2
| 6/y1
| 7/--
| 6/y1
| 3/--
| 7/y1
| 3/y1
| 10/y2
| 10/y1
| 7/y1
|
| x3
| 2/y2
| 7/--
| 5/y2
| 10/y2
| 1/y1
| 5/y2
| 8/y2
| 5/--
| 5/y1
| 5/y2
|
| x4
| 6/--
| 8/y2
| 9/y2
| 9/y2
| 5/y1
| 9/y2
| 6/y2
| 3/y1
| 3/--
| 9/y2
|
| x5
| 8/y1
| --/--
| 1/y2
| --/y2
| 4/--
| 1/--
| 10/--
| 4/y2
| 4/--
| 1/y2
|
Вариант № 18
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 4/y2
| 1/--
| 1/y1
| 7/y2
| 1/y1
| 5/--
| 1/ y1
| 2/y2
| 2/y2
|
| x2
| 8/y2
| 3/y1
| 7/ y1
| --/y1
| 3/--
| 7/y1
| 6/y1
| 7/--
| 8/--
| 8/y2
|
| x3
| 5/ y2
| 8/--
| 10/y2
| 10/y2
| 6/y2
| 4/y2
| 1/y2
| 10/y2
| 5/y2
| 2/--
|
| x4
| 7/y1
| 10/y2
| 9/y2
| 9/y2
| 5/y1
| --/y2
| 4/y1
| --/y2
| 7/ y1
| --/ y1
|
| x5
| --/y2
| 9/--
| 6/y1
| 6/--
| 9/--
| 5/--
| 10/y2
| 6/y1
| 3/ y2
| 3/y2
|
Вариант № 19
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 4/y2
| 8/--
| 2/y1
| 4/y2
| 9/y1
| 2/--
| 4/--
| 2/y2
| 2/y1
|
| x2
| 3/y2
| 6/y1
| 4/--
| 3/y1
| 6/--
| 7/y1
| 3/y1
| 6/y1
| 3/y1
| 3/--
|
| x3
| 7/--
| 7/--
| 5/y2
| 8/y2
| 7/y1
| 4/y2
| 8/y2
| 7/y1
| 7/y1
| 8/y2
|
| x4
| 5/y1
| 1/y2
| 7/y2
| 6/y2
| 1/y2
| --/y2
| 6/y2
| 1/y2
| 1/--
| 6/--
|
| x5
| --/y2
| 9/--
| 9/y2
| 10/--
| 9/ y1
| 5/--
| 10/y2
| 9/y1
| 3/--
| --/y2
|
Вариант № 20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 2/y2
| 9/y2
| 9/--
| 2/y1
| 4/y2
| 9/y1
| 9/y2
| 4/--
| 8/y2
| 4/y2
|
| x2
| 3/--
| 6/--
| 6/y2
| 1/--
| 3/--
| 5/--
| --/y2
| 5/y1
| --/y2
| 3/y2
|
| x3
| 7/y1
| 5/--
| --/y2
| 8/y2
| 6/y1
| 1/y2
| 6/y1
| 6/y1
| 7/--
| 6/y1
|
| x4
| 9/--
| 4/y2
| 4/y2
| 6/y2
| 9/y1
| --/y2
| 4/y2
| 9/--
| 4/y1
| --/ y1
|
| x5
| 4/y1
| 10/y1
| 10/--
| 3/y1
| 1/--
| 7/y1
| 10/y1
| 1/y1
| 3/y2
| 1/--
|
Вариант № 21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 5/y2
| 4/y1
| 6/--
| 2/y2
| 6/y1
| 2/y1
| 2/--
| 4/--
| 6/y1
| 3/y1
|
| x2
| 7/y2
| 10/y2
| 4/ y2
| 3/y2
| 4/--
| 3/y2
| 3/y2
| 7/y2
| 4/y2
| 8/y1
|
| x3
| 4/y1
| 7/--
| 1/y2
| 7/y1
| 1/y2
| 9/--
| 9/y1
| 9/y2
| 1/y2
| 2/y1
|
| x4
| 9/y1
| 6/y1
| 7/y1
| 1/y1
| 7/y1
| 1/y1
| 1/y1
| 2/y1
| 7/--
| 4/--
|
| x5
| 5/--
| 8/--
| 10/y1
| 10/--
| 10/--
| 8/y1
| 8y1
| 5/--
| 10/ y1
| 5/y2
|
Вариант № 22
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| x1
| 5/y2
| 10/ y1
| 1/y2
| 10/--
| 3/--
| 5/--
| --/y2
| --/y1
| 3/--
| 3/y1
|
| x2
| 3/y2
| 6/y1
| 4/--
| --/y1
| 9/--
| 7/y1
| 6/y2
| 6/y1
| 8/y2
| 8/y2
|
| x3
| 7/--
| 7/ y2
| 5/y2
| 7/y2
| 6/y1
| 4/y2
| 10/y2
| 7/y2
| 3/y1
| 3/y1
|
| x4
| 10/y1
| 1/y2
| 7/y2
| 1/y2
| 5/y1
| --/y2
| 9/y1
| --/y2
| 4/ y1
| --/ y1
|
| x5
| 2/y2
| 9/y2
| 1/--
| 9/y2
| 8/y2
| 1/y1
| 5/--
| 9/--
| 2/y2
| 2/y2
|
Варианты базисов
1. Счётный триггер и классический базис {2-И, 2-ИЛИ, НЕ}.
2. Триггер типа «задержка» и классический базис {2-И, 2-ИЛИ, НЕ}.
3. Счётный триггер и элементы {2-ИЛИ-НЕ, 3-ИЛИ-НЕ}.
4. Триггер типа «задержка» и элементы {2-ИЛИ-НЕ, 3-ИЛИ-НЕ}.
5. Счётный триггер и элементы {2-И-НЕ, 3-И-НЕ}.
6. Триггер типа «задержка» и элементы {2-И-НЕ, 3-И-НЕ}.
Список литературы
1. Битюцкий, В. П., Хмелевский И.В.Проектирование автоматов: учебное пособие. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 93 с.
2. Битюцкий, В.П. Проектирование автоматов: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теория автоматов». - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 44 с.
3. Глушков, В. М. Синтез цифровых автоматов. – М.: Физматгиз, 1962. – 476 с., ил.
4. Карпов, Ю. Г. Теория автоматов. – СПб.: Питер, 2002. – 224 с.
5. Лазарев, В. Г., Пийль Е. И. Синтез управляющих автоматов. - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 328 с.
6. Лазарев, В. Г., Проектирование дискретных узлов автоматики: Учеб. пособие для вузов связи/ В. Г. Лазарев, Н. П. Маркин, Ю. В. Лазарев. – М.: Радио и связь, 1985. -168 с., ил.
7. Лупал А. М. Теория автоматов. Учеб. пособие/ СПб ГУАП. СПб., 2000. – 119 с., ил.
8. Поспелов, Д. А. Логические методы анализа и синтеза схем. – М.: Энергия, 1975. - 362 с. ил.
9. Потемкин И. С. Функциональные узлы цифровой автоматики.- М.: Энергоатомиздат, 1988.-320с.: ил.
Заключение
В данном учебно-методическом пособии для курсовой работы изложены основы проектирования цифровых автоматов, заданных таблицами переходов и выходов.
