Автомат состояния на ПЛМ

Управляющий генератор при программном режиме (разомкнутая система)

Управляющий генератор на мультиплексоре (замкнутая система)

Синтез автомата на программируемых логических устройствах

Моделирование схемы индикации в программном комплексе Multisim 10.1

Схема индикации на мультиплексорах, собранная в программном комплексе Multisim 10.1, изображена на рис. 31.

Рис. 31. Схема индикации на мультиплексорах в программном комплексе Multisim 10.1

При наличии сигналов с датчиков объекта схема управляющего генератора строится с использованием мультиплексора 16→1, т.к. объект по заданию имеет 16 датчиков. Схема данного УГ приведена на рис. 32.

Рис. 32. Схема УГ при наличии сигналов с датчиков объекта

В зависимости от комбинации сигналов ABCD вход мультиплексора соединяется с тем датчиком, двоичный адрес которого соответствует текущей комбинации. Затем сигнал с датчика уже в инверсном виде (тактовый импульс) снимается с выхода мультиплексора и поступает на вход АС.

При разомкнутой системе (сигналы с датчиков не поступают) управляющий генератор строится на базе двоичного счетчика с предустановкой, а ПЗУ используется для реализации комбинационной схемы, задающей относительное время такта. Схема данного УГ представлена на рис. 33.

Рис. 33. Схема УГ для разомкнутой системы

Прошивка ППЗУ осуществляется согласно табл. 7.

Таблица 7. Прошивка ППЗУ

A3 (A)

A2 (B)

A1 (C)

A0 (D)

Q3 (D8)

Q2 (D4)

Q1 (D2)

Q0 (D1)

Относительное время такта

В зависимости от комбинации входных переменных ABCD ППЗУ DD1 вырабатывает выходные переменные D8D4D2D1. Двоичный код D8D4D2D1 – относительное время такта УГ. Минимальное реальное время такта задается генератором тактовых импульсов G.

Зависимость сигналов B4, B3, B2, B1 (текущее состояние АС) от A, B, C, D (предыдущее состояние АС) и X1, X2 (задают режим работы АС) приведена в табл. 8. Схема автомата состояний представлена на рис. 34.

Таблица 8. Таблица истинности для ПЛМ

A

B

C

D

X2

X1

B1

B2

B3

B4

A

B

C

D

X2

X1

B1

B2

B3

B4

A

B

C

D

X2

X1

B1

B2

B3

B4

A

B

C

D

X2

X1

B1

B2

B3

B4

Рис. 34. Логическая схема АС на ПЛМ

Произведем минимизацию входных переменных B1,B2,B3,B4(X2,X1,A,B,C,D) методом минимизирующих карт (рис. 35).

Рис. 35. Минимизирующие карты АС на ПЛМ

Записывая уравнения по каждой из восьми карт, получим:

Исходя из полученных уравнений составим таблицу для прошивки ПЛМ (табл. 9).

Таблица 9. Таблица прошивки ПЛМ

№

Входы ПЛМ

Выходы ПЛМ

…

Входные переменные

Выходные функции

A

B

C

D

X2

X1

B4

B3

B2

B1

X

X

X

X

Н

Н

Н

Н

Н

В

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

Н

В

В

В

Н

Н

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

В

Н

Х

Х

Н

Н

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

В

Н

Х

В

Н

Х

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

В

Х

В

Н

Н

Х

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

В

В

Н

Х

Н

Х

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

В

Х

В

Х

Н

В

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

Н

Н

Н

Х

В

Н

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

Н

Х

В

Н

В

Н

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

Х

Н

Н

В

В

Н

-

-

-

-

-

-

A

-

X

X

X

X

Х

Н

В

Н

В

Н

-

-

-

-

-

-

А

-

X

X

X

X

В

В

Н

Н

В

Х

-

-

-

-

-

-

А

-

X

X

X

X

В

В

В

В

В

Х

-

-

-

-

-

-

А

-

X

X

X

X

Х

В

Х

Х

В

В

-

-

-

-

-

-

А

-

X

X

X

X

Х

Н

В

В

Н

Н

-

-

-

-

-

A

-

-

X

X

X

X

Х

Н

Н

Н

Н

В

-

-

-

-

-

A

-

-

X

X

X

X

Х

В

Н

Х

Н

Н

-

-

-

-

-

A

-

-

X

X

X

X

Х

В

В

Н

Н

Х

-

-

-

-

-

A

-

-

X

X

X

X

Х

В

Х

В

Н

В

-

-

-

-

-

А

-

-

X

X

X

X

Н

Н

Н

Х

В

Н

-

-

-

-

-

А

-

-

X

X

X

X

Х

Н

Х

В

В

Н

-

-

-

-

-

А

-

-

X

X

X

X

Х

Х

Н

В

В

Н

-

-

-

-

-

А

-

-

X

X

X

X

Х

Х

В

Х

В

В

-

-

-

-

-

А

-

-

X

X

X

X

Х

Х

Н

В

Н

Н

-

-

-

-

A

-

-

-

X

X

X

X

Х

Х

В

Н

Н

Н

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

Х

Н

Н

Н

В

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

Х

В

В

Н

В

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Н

Н

Н

Х

В

Н

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Н

Н

Х

Н

В

Н

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

Н

Н

Н

В

Н

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

В

Н

В

В

В

Х

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

В

В

Н

В

В

Х

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

В

В

Н

В

Н

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

Х

Х

В

В

В

-

-

-

-

А

-

-

-

X

X

X

X

Х

Х

Х

Н

Н

Х

-

-

-

А

-

-

-

-

X

X

X

X

Н

В

В

Х

В

Х

-

-

-

А

-

-

-

-

X

X

X

X

Н

Х

Х

Х

В

В

-

-

-

А

-

-

-

-

X

X

X

X

Х

Н

Х

В

В

Н

-

-

-

А

-

-

-

-

X

X

X

X

В

Х

В

Н

В

Н

-

-

-

А

-

-

-

-

Обозначения: H – низкий уровень, B – высокий уровень, X – неопределенно.

Дата добавления: 2014-12-17