Контрольная работа 2. Синтез синхронного автомата

Российской Федерации

Севастопольский государственный университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К выполнению контрольных работ

По дисциплине

«Компьютерная логика»

Для студентов заочной формы обучения

Направления 09.03.01 - Информатика и вычислительная техника

Севастополь

Номер варианта i индивидуального задания вычисляется по двум последним цифрам номера зачетной книжки как остаток целочисленного деления на число 20 плюс 1. Например, пусть две последние цифры номера зачетной книжки 74, тогда номер варианта i =74 mod 20 +1 = 15.

Контрольная работа 1. Арифметические и логические основы ЦВМ.

Задание 1. Задано число в десятичной системе счисления (таблица 1). Выполнить его перевод из одной системы счисления в другую [2, стр. 7] в соответствии с указанной схемой.

Таблица 1 – Варианты задания

Задание 2. Синтез схем в простейшем базисе [1, стр. 6]. Задана система двух булевых функций f_i и f_i+1 четырех переменных в матричной форме (п.4). Требуется построить схему из элементов простейшего базиса.

Задание 3. Синтез схем на ПЛМ [1, стр. 12]. Задана система двух булевых функций f_i и f_{i+1 1} четырех переменных в матричной форме (п.4). Требуется реализовать ее на ПЛМ (4, 4, 2)(вх., термы, вых.).

Задание 4. Синтез схем в базисе И–НЕ [1, стр. 26]. Задана система

двух булевых функций f_i и f_i+1 четырех переменных в матричной форме (п.4). Требуется построить двухуровневую схему в базисе И–НЕ.

Задание 5. Синтез и анализ схемы в базисе И–НЕ [1, стр. 30, 45, 50]. Задана булева функция четырех переменных в матричной форме (п.4). Требуется: а) построить скобочную форму; б) реализовать ее многоуровневой схемой в базисе И–НЕ; в) выполнить анализ построенной схемы; г) выполнить логическое и временное моделирование на двух наборах множества М0 идвух наборах множества М1 (наборы выбрать самостоятельно).

Контрольная работа 2. Синтез синхронного автомата

Задание 1. Формальное описание алгоритма работы автомата [3, стр. 4]. Заданатаблица переходов и выходов (ТПиВ) автомата (п. 5). Требуется построить граф автомата.

Задание 2. Минимизации числа состояний полного автомата [3, стр. 25]. Задана ТПиВ автомата (п.6). Требуется: а) построить эквивалентный автомат с меньшим числом состояний; б) минимизировать число состояний автомата из задания 1.

Задание 3. Кодирование состояний автомата [3, стр. 40]. Для автомата задания 1 необходимо выполнить тривиальное кодирование состояний и близкое к соседнему кодирование.

Задание 4. Построение кодированной ТПиВ и системы уравнений [3, стр. 55]. Для обоих вариантов кодирования (задание 3) требуется:

а) получить кодированные ТПиВ и системы уравнений; б) оценить сложность реализаций.

Задание 5. Построение схемы автомата [3, стр. 68]. Для более простого варианта (задание 4) требуется построить функциональную схему автомата, при этом, комбинационную часть реализовать в базисе И–НЕ, память – с помощью двухступенчатых D–триггеров. В схеме следует предусмотреть установку в начальное состояние.

Задание 6. Построение функций возбуждения триггеров [3, стр. 73]. Для системы уравнений, полученной в задании 4, требуется построить функции возбуждения триггеров, при этом для нечетных вариантов использовать RS- триггеры, для четных – JK-триггеры.

Контрольные вопросы

1. Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую.
2. Системы счисления. Особенности перевода чисел между системами счисления с кратными основаниями.
3. Понятие комбинационной схемы (КС). Постановка задач синтеза и анализа комбинационных схем (КС).
4. Синтез КС в простейшем базисе. Критерии эффективности.
5. Синтез двух- и многоуровневых КС в базисе И–НЕ. Критерии эффективности.
6. Моделирование КС. Логическое моделирование.
7. Моделирование КС. Временное моделирование.
8. Стандартные комбинационные схемы. Дешифраторы. Мультиплексоры. Двоичный сумматор.
9. Анализ КС. Универсальные методы анализа.
10. Анализ КС в базисе И-НЕ.
11. Дискретные автоматы. Модель Мили. Граф автомата. Таблица переходов и выходов.
12. Дискретные автоматы. Модель Мура. Граф автомата. Таблица переходов и выходов.
13. Минимизация числа состояний полного автомата.
14. Кодирование состояний синхронного автомата, критерии, методы.
15. Метод близкого к соседнему кодирования состояний.
16. Реализация памяти синхронных автоматов. Триггеры.
17. Триггеры. Основные типы триггеров. Временные диаграммы RS, JK и D- триггеров.
18. Построение функций возбуждения для JK-триггеров.
19. Построение функций возбуждения для RS-триггеров.
20. Структура синхронного автомата как совокупность комбинационной схемы и памяти. Установка в начальное состояние.

1 2 3 4

5 6 7 8

	x4 x3
			x2 x1

	x4 x3
		x4 x3
				x2 x1
			x2 x1