- •«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) Краткое описание работы автомата:
При установке в начальное состояние счетчик СТ обнуляется, из ROM1 при этом считывается микрокоманда по адресу 0000.
Из ROM2 считываются yi по адресу, записанному в операционной части МК.
На адресный вход MS подаются значения разрядов управляющей части МК.
С выхода MS на вход V комбинационного счетчика СТ подается значение соответствующего логического условия Xi.
На выходе комбинационного счетчика получаем значение адреса следующего перехода СТ:=Адр. + Xi,
где Адр. – адресная часть МК.
При поступлении синхросигнала С, в регистр RG записывается адрес с выхода СЧ, из ROM1 выбирается МК по новому адресу.
2. Методика выполнения
Используя материал из раздела 1, по ГСА, заданной преподавателем, спроектировать автомат с программируемой логикой и принудительной адресацией:
1. Разметить состояния автомата по ГСА.
2. Выбрать формат микрокоманд
3. Составить микропрограмму функционирования автомата
4. Построить функциональную схему автомата
5. Используя программу моделирования электронных схем Multisim собрать схему автомата и исследовать ее работу в соответствии с заданной преподавателем ГСА.
3. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Согласно методике, изложенной в разделе 2, и краткой теории из раздела 1, по ГСА, заданной преподавателем, спроектировать автомат с программируемой логикой и принудительной адресацией микрокоманд. Результаты исследований оформить в виде отчета.
4. Контрольные вопросы
1. Какие объекты и функции используются для описания закона функционирования автомата Мили программируемой логикой и принудительной адресацией?
2. Какие правила необходимо соблюдать при разметке состояний автомата с программируемой логикой и принудительной адресацией?
3. Какое различие между структурными автоматами и автоматами с программируемой логикой?
4.Какие элементы используются в автоматах с программируемой логикой и принудительной адресацией?
Лабораторная работа № 18
Зачетное занятие
Примерный перечень вопросов к зачетному занятию по лабораторным работам
1. Микропрограммирование. Микропрограммы цифровых автоматов. Граф - схемы
алгоритмов цифровых автоматов.
2. Таблицы переходов и выходов. Графы переходов автомата.
3. Автоматы Мура, Мили и С-автоматы. Принципиальные различия
между автоматами различных типов.
4. Кодирование ГСА и разметка состояний автомата. Построение
графа переходов и таблиц переходов и выходов.
5. Синтез МПА автоматов Мура на жесткой логике.
6. Синтез МПА автоматов Мили на жесткой логике.
7. Синтез МПА автоматов Мили на ПЛМ.
8. Синтез МПА автоматов Мура на ПЛМ.
9. Принудительная адресация микрокоманд в автоматах с
программируемой логикой.
10.Естественная адресация микрокоманд в автоматах с
программируемой логикой.
Оглавление
№ |
Наименование лабораторной работы |
Стр. |
1 |
Лабораторная работа № 1. Исследование начальных языков описания цифровых автоматов (Часть 1). |
3 |
2 |
Лабораторная работа № 2. Исследование начальных языков описания цифровых автоматов (Часть 2). |
6 |
3 |
Лабораторная работа № 3. Исследование автоматных языков описания цифровых автоматов |
9 |
4 |
Лабораторная работа № 4. Исследование абстрактного автомата (Часть 1). |
12 |
5 |
Лабораторная работа № 5. Исследование абстрактного автомата (Часть 2). |
16 |
6 |
Лабораторная работа № 6. Исследование машины Тьюринга |
18 |
7 |
Лабораторная работа № 7. Исследование автомата с магазинной памятью. |
19 |
8 |
Лабораторная работа № 8. Исследование автомата с жесткой логикой. |
22 |
9 |
Лабораторная работа № 9. Зачетное занятие |
26 |
10 |
Лабораторная работа № 10. Исследование языков описания цифровых автоматов. Моделирование ГСА |
26 |
11 |
Лабораторная работа № 11. Исследование языков описания цифровых автоматов. Моделирование микропрограмм |
29 |
12 |
Лабораторная работа № 12. Исследование автоматов Мура на жесткой логике. Моделирование автоматов Мура на жесткой логике |
34 |
13 |
Лабораторная работа № 13. Исследование автоматов Мили на жесткой логике. Моделирование автоматов Мили на жесткой логике. |
39 |
14 |
Лабораторная работа № 14. Исследование автоматов Мили на ПЛМ. Моделирование автоматов Мили ПЛМ |
43 |
15 |
Лабораторная работа № 15. Исследование автоматов Мура на ПЛМ. Моделирование автоматов Мура ПЛМ |
46 |
16 |
Лабораторная работа № 16 Исследование автоматов с программируемой логикой и естественной адресацией. Моделирование автоматов с программируемой логикой и естественной адресацией |
49 |
17 |
Лабораторная работа № 17. Исследование автоматов с программируемой логикой и принудительной адресацией. Моделирование автоматов с программируемой логикой и принудительной адресацией |
53 |
18 |
Лабораторная работа № 18. Зачетное занятие. Примерный перечень вопросов к зачетному занятию по лабораторным работам |
56 |
