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Esame di Architetture 1 - AA 2000-2001 - appello del 12-6-2001

Progettate il circuito sequenziale che realizza, usando flip-flop di tipo \textbf{D}, l'automa di Mealy che:

    • riceve in input una variabile X a valori nell'alfabeto S={a,b,c}
    • da' in output una variabile binaria Z che vale "1" se e solo se gli ultimi 3 simboli ricevuti in input sono uguali.

  1. Minimizzate l'automa e disegnatelo in forma grafica.
  2. Codificate i simboli e gli stati dell'automa.
  3. Calcolate la tabella di transizione.
  4. Calcolate la forma minimizzata delle le funzioni di input dei flip-flop D e della funzione Z.

Vedi RisultatiEsame12Giugno2001.

Soluzione

L'automa ha la tabella di transizione seguente, e quindi non puo' essere ulteriormente minimizzato perche' non ci sono coppie di righe identiche.

  - a b c aa bb cc
-   a/0 b/0 c/0      
a     b/0 c/0 a/0    
b   a/0   c/0   b/0  
c   a/0 b/0       c/0
aa     b/0 c/0 a/1    
bb   a/0   c/0   b/1  
cc   a/0 b/0       c/1

Automa

Se si scelgono (ad esempio) le seguenti codifiche dei simboli in input e degli stati:

Simbolo codice
a 01
b 10
c 11
Stato codice
- 000
a 001
b 010
c 011
aa 100
bb 101
cc 110

Si ottiene la tabella di transizione:

x1 x0 Q2 Q1 Q0 Q'2 Q'1 Q'0 Z
0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 1 0 0 0 0 1 0 0
1 0 0 0 0 0 1 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 1 0 1 0 0
1 0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 1 0 1 0 1 0 1 0
1 0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 0 1 1 0 0 1 0
0 1 0 1 1 0 1 0 0
1 0 0 1 1 1 1 0 0
0 0 1 0 0 1 0 0 1
0 1 1 0 0 0 1 0 0
1 0 1 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 1 0 0 1 0
0 1 1 0 1 1 0 1 1
1 0 1 0 1 0 1 1 0
0 0 1 1 0 0 0 1 0
0 1 1 1 0 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1 1 0 1
1 1 - - - - - - -
- - 1 1 1 - - - -

Da cui si ricavano le funzioni di input dei FF di tipo D e la Z : (le minimizzazioni sono indicate dalle lettere corsive a,b,c ...)

Zx1=0x1=1
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0
0 1 1 a 0 - 0
1 1 0 1 b - b 0
1 0 0 0 0 0
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 - c 1 c
1 1 - - b - bc - c
1 0 - - - -

Z= x1n x0n q2 q1n q0n---+ x0 q2 q0 + x1 q2 q1

D2=Q'2x1=0x1=1
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 1 a 0 0
0 1 1 b 0 - 0
1 1 0 1 c - c 0
1 0 0 0 0 1 d
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 1 e 0
0 1 0 0 - ef 1 f
1 1 - - c - cef - f
1 0 - - - e - d

D2= x1n x0n q2n q1n q0---+ x1n x0n q2 q1n q0n + x0 q2 q0 + x0 q2n q1 q0n + x1 q1 q0 + x1 q2 q1

D1=Q'1x1=0x1=1
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 - 0
1 1 1 a 0 - c 1 c
1 0 1 a 1 b 1 b 0
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 d 1 d 1 d 1 d
0 1 1 d 1 d - d 1 d
1 1 - ad - d - cd - cd
1 0 - ad - bd - bd - d

D1= x0 q1n q0n---+ x0 q2n q0 + x0 q2 q1 + x1

D0=Q'0x1=0x1=1
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 a 0 1 b 1 abd
0 1 0 1 c - bc 1 b
1 1 0 1 c - c 0
1 0 0 0 0 1 d
x0 q2 \ q1 q0 0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 ae 1 e 0 1 ad
0 1 1 e 1 ce - c 0
1 1 - e - ce - c -
1 0 - e - e - - d

D0= x0n q2n q0n---+ x1n x0n q1 + q2 q0 + q2n q1 q0n + x1 q1n

-- AndreaSterbini - 18 Jun 2001

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