Esame di Architetture 1 del 20 febbraio 2001 canale H-Z
Vedi:
SoluzioneEsame20Febbraio2001CanaleHZ,
RisultatiEsame20Febbraio2001CanaleHZ.
Progettate il circuito sequenziale che realizza, usando flip-flop di tipo
SR, l'automa di Mealy che:
- riceve in input una variabile binaria X
- dā in output una variabile binaria Z che vale 1 se e solo se gli ultimi 4 bit ricevuti in input corrispondono ad una delle stringhe binarie: 0010, 0001, 1010, 1001
Disegnate in forma grafica l'automa
minimizzato (oppure verificate che non sia minimizzabile).
Codificate gli stati dell'automa.
Calcolate la tabella di transizione.
Calcolate la forma minimizzata delle le funzioni di input dei
flip-flop e della funzione $Z$.
Disegnate il circuito usando i Flip-flop SR ed una PLA.
Soluzione
Per riconoscere le stringhe c'č bisogno dei 9 stati:
-, 0, 00, 000, 001, 1, 10, 101, 100
La tabella di transizione č:
da->a |
- |
0 |
00 |
000 |
001 |
1 |
10 |
101 |
100 |
righe uguali |
- |
|
0/0 |
|
|
|
1/0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
0/0 |
|
|
1/0 |
|
|
|
|
00 |
|
|
|
0/0 |
1/0 |
|
|
|
|
|
000 |
|
|
|
0/0 |
1/1 |
|
|
|
|
a |
001 |
|
|
|
|
|
1/0 |
0/1 |
|
|
b |
1 |
|
|
|
|
|
1/0 |
0/0 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
1/0 |
0/0 |
|
101 |
|
|
|
|
|
1/0 |
0/1 |
|
|
b |
100 |
|
|
|
0/0 |
1/1 |
|
|
|
|
a |
Due coppie di righe sono uguali, quindi, fondendo i corrispondenti stati si ottiene l'automa seguente, formato dai 7 soli stati:
-, 0, 00, x00, x01, 1, 10.
da->a |
- |
0 |
00 |
x00 |
x01 |
1 |
10 |
righe uguali |
- |
|
0/0 |
|
|
|
1/0 |
|
|
0 |
|
|
0/0 |
|
|
1/0 |
|
|
00 |
|
|
|
0/0 |
1/0 |
|
|
a |
x00 |
|
|
|
0/0 |
1/1 |
|
|
|
x01 |
|
|
|
|
|
1/0 |
0/1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
1/0 |
0/0 |
|
10 |
|
|
|
0/0 |
1/0 |
|
|
a |
L'automa č ulteriormente minimizzabile i 6 stati sono:
-, 0, x0, x00, x01, 1
da->a |
- |
0 |
x0 |
x00 |
x01 |
1 |
righe uguali |
- |
|
0/0 |
|
|
|
1/0 |
|
0 |
|
|
0/0 |
|
|
1/0 |
a |
x0 |
|
|
|
0/0 |
1/0 |
|
|
x00 |
|
|
|
0/0 |
1/1 |
|
|
x01 |
|
|
0/1 |
|
|
1/0 |
|
1 |
|
|
0/0 |
|
|
1/0 |
a |
Ed ancora, i 5 stati necessari sono:
-, x, x0, x00, x01
da->a |
- |
x |
x0 |
x00 |
x01 |
- |
|
-/0 |
|
|
|
x |
|
1/0 |
0/0 |
|
|
x0 |
|
|
|
0/0 |
1/0 |
x00 |
|
|
|
0/0 |
1/1 |
x01 |
|
1/0 |
0/1 |
|
|
|
|
L'automa non č ulteriormente minimizzabile.
Codifichiamo gli stati:
"-" |
000 |
"x" |
001 |
"x0" |
010 |
"x00" |
011 |
"x01" |
100 |
Ricordo la tabella di transizione di un flip-flop SR:
S |
R |
Q |
Q' |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
- |
1 |
1 |
1 |
- |
Quindi per ottenere le diverse transizioni bisogna usare i seguenti valori di SR:
Q Q' |
S R |
0 0 |
0 - |
0 1 |
1 0 |
1 0 |
0 1 |
1 1 |
- 0 |
La tabella di transizione č:
x |
q2 q1 q0 |
q2' q1' q0' |
Z |
S2 R2 |
S1 R1 |
S0 R0 |
0 |
0 0 0 |
0 0 1 |
0 |
0 - |
0 - |
1 0 |
1 |
0 0 0 |
0 0 1 |
0 |
0 - |
0 - |
1 0 |
0 |
0 0 1 |
0 1 0 |
0 |
0 - |
1 0 |
0 1 |
1 |
0 0 1 |
0 0 1 |
0 |
0 - |
0 - |
- 0 |
0 |
0 1 0 |
0 1 1 |
0 |
0 - |
- 0 |
1 0 |
1 |
0 1 0 |
1 0 0 |
0 |
1 0 |
0 1 |
0 - |
0 |
0 1 1 |
0 1 1 |
0 |
0 - |
- 0 |
- 0 |
1 |
0 1 1 |
1 0 0 |
1 |
1 0 |
0 1 |
0 1 |
0 |
1 0 0 |
0 1 0 |
1 |
0 - |
1 0 |
0 - |
1 |
1 0 0 |
0 0 1 |
0 |
0 - |
0 - |
1 0 |
0 |
1 0 1 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
1 |
1 0 1 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
0 |
1 1 0 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
1 |
1 1 0 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
0 |
1 1 1 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
1 |
1 1 1 |
- - - |
- |
- - |
- - |
- - |
Come vedete, grazie al basso numero di stati ed all'uso di flip-flop SR ci sino molti dont' care.
... segue ...
--
AndreaSterbini - 20 Feb 2001