Анализ сигнальных графов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Октября 2013 в 12:43, курсовая работа

Описание работы

В настоящее время теория систем представляет собой обширную область научных знаний и методов. Она охватывает многие разделы математики, теории управления, теории информации, исследования операций и др.
Курсовая работа состоит из трёх разделов:
1 Анализ сигнальных графов;
2 Синтез комбинационных схем;
3 Синтез автомата с памятью.

Содержание работы

Введение 4
1 Анализ сигнальных графов
1.1 Получение структурной схемы 5
1.2 Преобразование структурной схемы к сигнальному графу 7
1.3 Определение структурных характеристик графа 8
1.3.1 Матрица смежности 8
1.3.2 Матрица инцидентности 8
1.3.3 Бинарная матрица путей 9
1.3.4 Бинарная матрица контуров 10
1.3.5 Бинарная матрица касания контуров 10
1.3.6 Бинарная матрица касания путей и контуров 11
1.4 Передаточные функции 12
2 Синтез комбинационных схем 13
2.1 Задание 13
2.2 Таблица истинности 13
2.3 Переход от таблицы истинности к логической функции 14 2.3.1 ДСНФ 15
2.3.2 КСНФ 15
2.4 Минимизация логической функции 15
2.4.1 Метод Квайна-Мак-Класки 15
2.4.2 Метод неопределенных коэффициентов 17
2.4.3 Карты Карно 18
2.5 Совместная минимизация 19
2.6 Построение логической схемы 20
3 Синтез автоматов с памятью 22
3.1 Исходные данные 22
3.2 Обобщенная структурная схема автомата 24
3.3 Каноническая система логических функций. ДСНФ. 24
3.4 Минимизация логических функций 25
3.5 Структурная схема автомата 26
Заключение 27
Список использованных источников 28

Скачать архив (713.40 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Курсовая МОТС.docx

— 762.12 Кб (Скачать файл)

 

Результат построения функции выходов приведен в верхней  части таблицы.

 

 

 

 

 

 

3.2 Обобщенная структурная схема автомата

 

Обобщенная  структурная схема синтезируемого автомата, соответствующая кодированной таблицы (правая часть таблицы 3.5) , приведена  на рисунке 3.2.

 

 

Рисунок 3.2 –  Обобщенная структурная схема автомата

 

Данная структурная схема соответствует  автомату Мура, переходы автоматов памяти которого происходят под действием сигналов,   генерируемых функциями возбуждения памяти.

 

3.3 Каноническая система логических функций. ДСНФ

 

В каноническую систему функций входят выходные функции и функции возбуждения  памяти, зависящие от входных сигналов и текущих состояний. Функции  возбуждения определяются в зависимости от таблицы переходов и от типа триггеров, то есть от его таблицы истинности.

Запишем каноническую систему для данного  автомата:

R1=R1(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

S1=S1(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

R2=R2(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

S2=S2(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

R3=R3(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

S3=S3(T1,T2,T3,x1,x2,x3)

 

 

 

 

Кодированная  таблица выходов фактически является таблицей истинности функции  . Представим эту функцию в аналитическом виде, а именно выпишем по таблице 3.6 ее ДСНФ:

                                                                                                      (3.1)

Получим теперь функции возбуждения  памяти R1, S1,R2,S2,R3,S3. Построим таблицу функций возбуждения памяти (Таблица 3.6)

Таблица 3.6 - Таблица функций возбуждения  памяти

 

x1 х2 х3

T1     T2   T3

011

001

000

101

100

010

000

-01010

-00110

-00101

10010-

0-0101

-01001

001

-00-10

-0010-

-0-001

100110

0--001

-010-0

010

-0100-

-0-00-

-0-001

100110

0-01-0

-010-0

100

-0100-

-0010-

-0-001

100110

0-01-0

-010-0

110

-0100-

-0010-

01-001

10010-

0-01-0

-010-0


Правила построения таблиц функций возбуждения памяти по таблице переходов аналогичным  способом могут быть получены для  любых элементов памяти.

 

3.4 Минимизация логических функций

ДСНФ функций канонической системы  можно выписать из таблицы функций  возбуждения памяти (таблица 3.6). Минимизируя их методом Квайна – Мак – Класки с помощью программы Logic, получаем каноническую систему:

 

 

 

                                                                   (3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5 Структурная схема автомата 

 

На основании  логических функций (3.1), (3.2) с учетом рисунка 3.2 построим структурную схему  автомата, изображённую на рисунке 3.3:

 

 

Рисунок 3.3 – Структурная схема автомата

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В настоящее  время большое распространение  получили микропрограммные управляющие  дискретные устройства, основанные на логических элементах и триггерах. В связи с этим возникает необходимость  получения навыков синтеза таких  устройств, которые были реализованы  в данной курсовой работе.

Курсовая  работа состоит из трех разделов, в  которых были закреплены навыки по анализу сигнальных графов, синтезу  комбинационных схем и синтезу автоматов  с памятью.

В первом разделе было осуществлено преобразование структурной схемы к сигнальному  графу, с определением структурных  характеристик полученного графа.

Во втором разделе представлена логическая схема  управления светодиодом семисегментного индикатора, для построения которой были минимизированы семь логических функций. Также рассматривалась одна из семи функций, для которой были  получены ДСНФ и КСНФ, и которая была минимизирована тремя различными методами.

В третьем  разделе был рассмотрен  автомат  с памятью, который просматривал английский текст и подсчитывал  количество слов с заданными характеристиками. Завершающим этапом раздела являлось построение структурной схемы автомата, для получения которой:

  • была составлена таблица переходов-выходов;
  • произведено ее кодирование;
  • выписана каноническая система логических функций и ее ДСНФ;
  • минимизация полученных логических функций;

Таким образом, в данной работе был произведен анализ и синтез автоматов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

  1. Теоретические основы кибернетики: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов третьего курса специальности «Автоматика и телемеханика» /Сост. Воронин В.В., Хабаровск, ХПИ, 1988. - 21 с.
  2. Основы синтеза и диагностирования автоматов: Учеб. пособие /Воронин В.В. – Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2002. – 235 с.

 

 



Информация о работе Анализ сигнальных графов