- •«Самарский государственный технический университет»
- •По курсу «Теория автоматов и формальных языков»
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Краткая теория
- •1. Начальные языки описания цифровых автоматов
- •1.1. Начальные языки описания цифровых автоматов.
- •1.1.1. Язык регулярных выражений алгебры событий. Язык регулярных выражений алгебры событий использует следующие понятия:
- •1.1.2. Граф-схемы алгоритмов (гса) функционирования автоматов.
- •1.1.4. Формулы переходов.
- •1.1.5. Матричные схемы алгоритмов (мса).
- •1.1.6. Преобразование гса с помощью формул переходов.
- •1.1.3. Логические схемы алгоритмов (лса).
- •2. Методика выполнения
- •4. Контрольные вопросы
- •1. Краткая теория
- •1.1.7. Объединение гса с помощью мса.
- •2. Методика выполнения
- •Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •1. Краткая теория
- •Тема 2.1. Автоматные языки описания цифровых автоматов.
- •2. Методика выполнения
- •1. Краткая теория
- •Тема 3.1. Определение абстрактного автомата. Соединение
- •2. Методика выполнения
- •1. Краткая теория
- •2. Методика выполнения
- •1. Краткая теория
- •2. Методика выполнения
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 Исследование автомата с магазинной памятью.
- •1. Краткая теория
- •2. Методика выполнения
- •1. Краткая теория
- •Разметка состояний
- •2. Методика выполнения Используя материал из раздела 1, по гса, заданной преподавателем, спроектировать автомат Мура на жесткой логике:
- •3. Задание на выполнение работы
- •Лабораторная работа № 9 Зачетное занятие
- •Начальные языки описания цифровых автоматов.
- •Лабораторная работа № 10 Исследование языков описания цифровых автоматов. Моделирование гса.
- •1. Краткая теория
- •1. Язык регулярных выражений алгебры событий. Язык регулярных выражений алгебры событий использует следующие понятия:
- •2. Граф-схемы алгоритмов (гса) функционирования автоматов.
- •3. Логические схемы алгоритмов (лса).
- •4. Формулы переходов.
- •5. Матричные схемы алгоритмов (мса).
- •2. Методика выполнения
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11 Исследование языков описания цифровых автоматов. Моделирование микропрограмм
- •1. Краткая теория
- •Автоматные языки
- •2. Микропрограммный управляющий автомат
- •2. Методика выполнения
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12
- •1. Краткая теория
- •1) Разметка состояний.
- •2) Прямая таблица переходов.
- •3) Кодирование состояний.
- •4) Обратная структурная таблица.
- •5) Запись функции выходов и переходов автомата.
- •2. Методика выполнения Используя материал из раздела 1, по гса, заданной преподавателем, спроектировать автомат Мура на жесткой логике:
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 13
- •1. Краткая теория
- •1) Разметка состояний автомата по гса.
- •2) Прямая таблица переходов.
- •3) Кодирование состояний автомата.
- •4) Обратная структурная таблица.
- •5) Запись функций выходов и переходов автомата.
- •6) Построение функциональной схемы автомата Мили (рис.2).
- •2. Методика выполнения Используя материал из раздела 1, по гса, заданной преподавателем, спроектировать автомат Мили на жесткой логике:
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 14 Исследование автоматов Мили на плм. Моделирование автоматов Мили плм.
- •1. Краткая теория
- •2. Методика выполнения Используя материал из раздела 1, по гса, заданной преподавателем, спроектировать автомат Мили на плм:
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование автоматов Мура на плм. Моделирование автоматов Мура плм
- •Краткая теория
- •2. Методика выполнения Используя материал из раздела 1, по гса, заданной преподавателем, спроектировать автомат Мура на плм:
- •3. Задание на выполнение работы
- •4. Контрольные вопросы
- •1. Краткая теория
- •3) Краткое описание работы автомата:
- •2. Методика выполнения
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 17
- •1. Краткая теория
- •Формат микрокоманды:
- •Оглавление
- •3) Краткое описание работы автомата:
- •2. Методика выполнения
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 18
3) Кодирование состояний.
Производится так же, как и у автомата Мили (см. лр. № 4). (Узлы не кодируются).
В данном примере — автомат с пятью состояниями, для кодирования которого необходимо не менее трех двоичных разрядов. Память состояний на RS триггерах. Коды состояний:
k(b0)=000 k(b1)=001 k(b2)=010
k(b3)=011 k(b4)=100 k(b5)=101
4) Обратная структурная таблица.
Строится так же, как и для автомата Мили. Вначале описываются переходы в узлы, затем остальные переходы автомата.
Таблица 2.
№ |
bm |
k(bm) |
bs |
k(bs) |
X(bm,bs) |
Y(bm,bs) |
F(bm,bs) |
1 |
b0 |
000 |
|
000 |
|
— |
— |
2 |
b1 |
001 |
|
|
1 |
— |
— |
3 |
b2 |
010 |
|
|
1 |
— |
— |
4 |
b3 |
011 |
|
|
|
— |
— |
5 |
b4 |
100 |
|
|
|
— |
— |
6 |
|
|
|
|
|
— |
— |
7 |
b0 |
000 |
b0 |
000 |
|
y6 |
— |
8 |
b3 |
011 |
|
|
|
y6 |
R1R0 |
9 |
b4 |
100 |
|
|
|
y6 |
R2 |
10 |
|
|
b1 |
001 |
|
y1y4y5 |
S0 |
11 |
|
|
b2 |
010 |
|
y1y2y3 |
S1R0 |
12 |
|
|
b3 |
011 |
|
y1y2y5 |
R2S1S0 |
13 |
|
|
b4 |
100 |
|
y3y4y5 |
S2R1R0 |
Если переход в некоторое состояние bs происходит из узла , то в автомате с памятью на RS триггерах значения Ri и Si в обратной структурной таблице записываются с учетом кодов состояний bm из которых был переход в узел .
На
рис.2 показано, как определить значения
Ri
и Si
для нашего примера. Например, переход
в b1
возможен через узел
из состояний b0
(k(b0)=000)
и b1
(k(b1)=001).
Из рис.3 видно, чтобы обеспечить оба
перехода в b1,
необходимо выработать сигнал S0,
устанавливающий триггер T0
в состояние логической единицы.
Рис. 2. Схема определения значений Ri и Si.
