Синтез логического автомата

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ  ПУТЕЙ  СООБЩЕНИЯ                       (СамГУПС)

Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине

«Теоретические основы автоматики и телемеханики»

Тема курсового проекта

«СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКОГО АВТОМАТА»

Вариант № 101

Выполнил: студент 3 курса

                                                                                                 Батищев Д.А.

                                                                                                        Группа ОД - 21

                                                                            Проверил: Плешакова Л.А.

Самара 2014

РЕФЕРАТ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка 30 с., 15 рис, 3 табл, 5 источников

1 приложение

Конъюнкция, дизъюнкция, булева функция, конституента, импликанта, дешифратор (ДШ), функция алгебры логики (ФАЛ), дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ), минимальная дизъюнктивная нормальная форма (МДНФ), логический элемент (ЛЭ)

В данной курсовой работе требуется минимизировать заданные БФ тремя методами и построить логический автомат, преобразующий двоичный код в сигналы, управляющий работой исполнительного устройства некоторой автоматической системы в четырех вариантах на контактах электромагнитного реле, на диодах, на микросхемах в двух различных базисах.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………...5

1. Минимизация ФАЛ ………………………………………………………………………6

1.1 Минимизация ФАЛ Методом Карно…………………………………………………..6

1.2 Минимизация ФАЛ Методом Квайна………………………………………………….9

1.3 Минимизация ФАЛ Геометрическим методом………………………………………11

2. Реализация БФ…………………………………………………………………………...14

2.1 Реализация на контактных электромагнитный реле…………………………………14

2.2 Реализация на диодах…………………………………………………………………..21

2.3 Реализация на микросхемах К133……………………………………………………..22

2.4 Реализация на микросхемах К700……………………………………………………..25

Заключение………………………………………………………………………………….28

Список использованных источников………………………………………………………29

Приложение…………………………………………………………………………………30

ВВЕДЕНИЕ

Устройства систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи в основном являются дискретными устройствами (ДУ), проектирование которых требует широкого применения теории дискретных устройств (ТДУ) для правильного выбора рациональных вариантов структуры, как всей системы, так и ее отдельных устройств. Методы анализа и синтеза всех классов ДУ строят на базе алгебры логики, часто называемой в литературе булевой алгеброй. Алгебру логики широко применяют при проектировании и анализе различных логических схем, а также при описании их работы.

Решение задачи синтеза логического автомата или включает два этапа: абстрактный и структурный.

На этапе абстрактного синтеза задачу решают в общем виде, независимо от того, на каких конкретно элементах будет построено ДУ. Работу ДУ представляют в виде таблиц истинности, отражающих соответствие между состояниями входов и выходов в каждый момент времени. Затем от табличного способа задания БФ переходят к аналитическому, проводят минимизацию полученных функций и находят их минимальные формы.

На этапе структурного синтеза полученные в результате минимизации функции преобразуют в соответствующие базисы с учетом реальных ЛЭ, на которых необходимо построить ДУ. Затем строят функциональную схему, в которой логические элементы соединяют в порядке выполнения действий в полученной формуле, описывающей БФ. На заключительном этапе синтеза выбирают элементный базис и функциональную схему преобразуют в принципиальную.