Automat finit

Introducere

Ce este Deeds?

Deeds: Digital Electronics Education and Design Suite este un set de instrumente educaționale pentru Electronica Digitală.

Deeds este conceput ca o resursă comună pentru toți cei care lucrează în electronica digitală. Ca atare, poate conține diferite discipline tehnice, diferite formate pedagogice (prelegeri, exerciții, teme de laborator etc.) susținute la diferite niveluri de studenți. Deeds se naște așadar ca un set de instrumente pe care profesorii le pot completa și personaliza pentru a se potrivi nevoilor lor pedagogice, contribuind la spațiul de curs cu propriile materiale.

Acesta cuprinde trei instrumente de proiectare: Deeds-DcS (Digital Circuit Simulator), Deeds-FsM (Finite State Machine Simulator), Deeds-McE (Micro Computer Emulator.

Caracteristicile oferite de instrumente sunt:

- Simulator logic interactiv ("Animation", pentru a experimenta circuite direct pe scheme)

- Simulator de logică de sincronizare (pentru a urmări semnale, cu capabilități pas cu pas)

- Editor de mașini cu stări finite / simulator (algoritmul este descris folosind diagramele ASM)

- Editor de simboluri (pentru blocurile de circuite personalizate)

- Emulator de microcomputer încorporat (include un CPU de 8 biți, ROM, RAM, porturi I/O)

- Asamblator/modul de depanare interactiv

- Convertor VHDL, pentru export proiecte la alte instrumente de mediu de proiectare

- Modul FPGA, pentru exportul și testarea proiectelor pe plăci FPGA disponibile commercial

- Editor de scheme digitale de circuite

Scopul proiectului

În acest proiect mi-am propus să simulez un automat finit care implementează un numărator de la 0 la 7 în ordine descrescătoare, numerele fiind afișate pe un display cu 7 segmente. Numerele se vor schimba la fiecare perioadă de ceas.

Implementarea

Pentru implementarea automatului finit am utilizat decodificatoare din cod BCD în zecimal, bistabile T ,porți SAU și un display 7 segmente.

Decodificatorul este un circuit combinațional având n intrări și m ieșiri, care identifică un cod de intrare prin activarea unei singure linii de ieșire, corespunzătoare acestui cod. Numărul maxim al liniilor de ieșire (numărul de căi) corespunde numărului de combinații ale variabilelor de intrare (m ≤ 2n ). Am utilizat 7 decodificatoare cu 3 intrări și 8 ieșiri, care activează una din cele 8 ieșiri corespunzătoare codului BCD de la intrare. O ieșire este activă pe nivelul logic 0.

Bistabilul de tip T (toogle) este un caz particular de bistabil de tip JK unde intrările J și K sunt conectate împreună și formează o nouă intrare care se numește T ( Deeds nu permite folosirea unui bistabil T de aceea am utilizat bistabilul de tip JK). Bistabilul funcționează doar când Preset-ul si Clear-ul au valoarea 1.