Автоматизированный синтез комбинационных дискретных агентов

 

Цель работы

Научиться проводить синтез дискретных комбинационных автоматов, а так же составлять модели этих управляющих устройств.

Основные теоретические сведения

Комбинационный дискретный автомат – это управляющее устройство, в котором изменение выходных сигналов под действием входных происходит в течение 1 такта.

 

Простейшей формой задания КДА является таблица истинности. Пусть известен перечень технических требований для устройства (имеющего 3 датчика и одну выходную переменную), которое задано следующей таблицей истинности:

 

Таблица 4.1 – Таблица истинности устройства

 

№ комб.	d1	d2	d3	X1
				у
				у
				у
				z

 

У дискретных автоматов следует различать следующие состояния:

- обязательное (строки, заполненные 0 и 1);

- запрещенное или аварийное (строки, заполненные х или з);

- условное, при котором не важно 0 или 1 (заполняются буквой у).

 

Выделяем первичные значения выходной переменной и для нее составляем частичные конъюнкции:

;

;

;

;

;

;

.

 

 

Синтезируем математическую модель КДА. Для этого объединяем частичные конъюнкции с помощью операции дизъюнкция:

;

.

 

Проводим минимизацию (упрощение) с помощью алгебраических преобразований:

;

;

.

 

Так же минимизацию можно произвести и с помощью «карт Карно»:

Заполняем клетки так, чтобы смежные отличались значением только одной переменной, затем выделяем контуры и в результате получаем:

.

 

По результатам, полученным в результате минимизации с помощью карт Карно, составим принципиальную электрическую схему КДА.

Рисунок 4.1 – Принципиальная электрическая схема КДА

 

Составим модель КДА в интегрированной среде моделирования VisSim.

 

 

Рисунок 4.2 – Схема модели КДА в интегрированной среде VisSim

 

I – задание переменных;

II – модель КДА;

III – запрещенное состояние КДА.

 

Модель КДА в интегрированной среде VisSim.

4.3 Задания для самостоятельного выполнения

 

1. Провести синтез микроголосующего автомата КДА для 4 человек по мажоритарной системе (голосование «по большинству»), например, не менее 2-х из 4-х.

2. Составить принципиальную электрическую схему заданного КДА.

3. В среде моделирования VisSim создать модель микроголосующего автомата КДА.

4. Разработать программу на любом языке программирования, которая имитирует работу КДА.

5. Сделать выводы по проделанной работе.

 

Задание для дополнительной работы

 

Провести синтез микроголосующего автомата КДА по миноритарной системе (голосование «по меньшинству»), например, менее 2-х из 4-х человек, согласно пунктам 2-5 задания для самостоятельного выполнения.

 

 

Лабораторная работа № 5