- •«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 автомата.
УА с жесткой логикой имеет память состояний, которая обычно выполнена на D- или RS- триггерах, синхронизируемых фронтом. Каждое состояние кодируется двоичным числом. Минимальное количество триггеров для памяти состояний должно быть больше или равно log2 (количество состояний автомата). В данном примере |А| - количество состояний автомата = 4, поэтому число элементов памяти = 2. Закодируем состояния автомата:
k(a0)=11
k(a1)=10
k(a2)=01
k(a3)=00
4) Обратная структурная таблица.
Обратная структурная таблицы автомата строится из прямой таблицы переходов упорядочиванием строк по полю аs и добавлением столбцов k(am), k(as), F(am,as).
В столбце F(am,as) — записываются значения сигналов управления элементами памяти. В данном примере в качестве элементов памяти выбраны D-триггера. Их состояние зависит от значения управляющего сигнала D на входе D-триггера.
Таблица 2.
№ |
am |
k(am) |
as |
k(as) |
X(am,as) |
Y(am,as) |
F(am,as) |
1 |
a0 |
11 |
a0 |
11 |
|
y6 |
D1D0 |
2 |
a3 |
00 |
|
|
|
y6 |
D1D0 |
3 |
a0 |
11 |
a1 |
10 |
|
y1y4y5 |
D1 |
4 |
a1 |
10 |
|
|
|
y1y4y5 |
D1 |
5 |
a0 |
11 |
a2 |
01 |
|
y1y2y3 |
D0 |
6 |
a1 |
10 |
|
|
|
y1y2y3 |
D0 |
7 |
a0 |
11 |
a3 |
00 |
|
y1y2y5 |
— |
8 |
a0 |
11 |
|
|
|
y3y4y5 |
— |
9 |
a1 |
10 |
|
|
|
y1y2y5 |
— |
10 |
a1 |
10 |
|
|
|
y3y4y5 |
— |
11 |
a2 |
01 |
|
|
|
y3y4y5 |
— |
12 |
a2 |
01 |
|
|
|
y1y2y5 |
— |
13 |
a3 |
00 |
|
|
|
y3y4y5 |
— |
14 |
a3 |
00 |
|
|
|
y1y2y5 |
— |
