Автомат управления турникетом в метро
Работа из раздела: «
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника»
/
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ»
имени первого президента России Б.Н. Ельцина
Кафедра «Технологии и средства связи»
Курсовая работа по дисциплине «Цифровые устройства»
Автомат управления турникетом в метро
Вариант №21
Екатеринбург 2010г.
Оглавление
1. Задание
2. Разработка турникета. Условно-графическое изображение
3. Формализация задания. Формирование списка входных и выходных сигналов
4. Построение полного графа состояний
5. Выбор количества триггеров
6. Таблица состояний
7. Уравнения, описывающие на языке AHDL
8. Результаты моделирования работы
Выводы
1. Задание
Разработать автомат управления турникетом в метро. Автомат имеет три входных датчика: датчик - жетон опущен, датчик на проход №1, датчик на проход №2. автомат должен работать по стандартному алгоритму.
2. Разработка турникета. Условно-графическое изображение
3. Формализация задания. Формирование списка входных и выходных сигналов
Входные сигналы:
ь Кнопка жетона - М
ь Датчик на проход №1 - Д1
ь Датчик на проход №2 - Д2
Выходные:
ь Блокировка турникета - Б
ь Индикатор опущенной монеты - К
4. Построение полного графа состояний
/
5. Выбор количества триггеров
|
Q2
|
Q1
|
Q0
|
Состояния
|
|
|
0
|
0
|
0
|
Z0 - начальное состояние
|
|
|
0
|
0
|
1
|
ZM - монета брошена
|
|
|
0
|
1
|
0
|
Z2 - пересечение второго луча
|
|
|
0
|
1
|
1
|
Z1 - пересечение первого луча
|
|
|
1
|
0
|
0
|
ZB - блокировка
|
|
|
1
|
0
|
1
|
ZL - запасное состояние
|
|
|
1
|
1
|
0
|
Z21 - пересечение второго луча сзади
|
|
|
1
|
1
|
1
|
Z22 - пересечение первого луча сзади
|
|
|
6. Таблица состояний
|
Входа комбинационной схемы
|
Выходы комбинационной схемы
|
|
|
Состояния
|
Входа
|
Имя
сл.с.
|
Переходы
|
Выходы
|
|
|
имя
|
Q2
|
Q1
|
Q0
|
L2
|
L1
|
M
|
|
J2
|
K2
|
J1
|
K1
|
J0
|
K0
|
Б
|
К
|
|
|
Z0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
ZM
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
|
Z0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
ZB
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
|
Z0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
x
|
Z22
|
1
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
|
|
ZM
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
x
|
Z1
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
Z1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
x
|
Z2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
|
Z2
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
x
|
Z0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
Z22
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
x
|
Z21
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
|
Z21
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
x
|
Z0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
ZB
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
x
|
Z0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
|
|
ZL
|
1
|
0
|
1
|
x
|
x
|
x
|
Z0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
|
7. Уравнения, описывающие на языке AHDL
TITLE 'IDZ';
SUBDESIGN IDZ
CLK:INPUT;
L1:INPUT;
L2:INPUT;
M:INPUT;
B:OUTPUT;
K:OUTPUT;
Q_2:OUTPUT;
Q_1:OUTPUT;
Q_0:OUTPUT;
VARIABLE
Q2:JKFF;
Q1:JKFF;
Q0:JKFF;
BEGIN
Q_2=Q2;
Q_1=Q1;
Q_0=Q0;
Q2.CLK=CLK;
Q1.CLK=CLK;
Q0.CLK=CLK;
Q2.J=(!Q2 & !Q1 & !Q0 & L1 &!L2 & !M) #
(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & L2 );
Q2.K=( Q2 & Q1 & !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & !Q1 & Q0);
Q1.J=(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & L2) #
(!Q2 & !Q1 & Q0 & L1 &!L2);
Q1.K=(!Q2 & Q1 & !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & Q1 & !Q0 & !L1 &!L2);
Q0.J=(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & !L2 & M) #
(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & L2 );
Q0.K=(!Q2 & Q1 & Q0 & !L1 & L2) #
( Q2 & Q1 & Q0 & L1 & !L2) #
( Q2 & !Q1 & Q0);
B=( Q2 & !Q1 & !Q0) #
( Q2 & !Q1 & Q0);
K=(!Q2 & Q1 # Q0);
END;
8. Результаты моделирования работы
Выводы
турникет метро автомат сигнал
В ходе курсовой работы были приобретены практические навыки описания и моделирования цифровых автоматов на микросхемах последовательной логики с помощью пакета Quartus. На языке AHDL были написаны уравнения, описывающие работу автомата управления турникетом в метро на основе JK-триггеров. Так же были промоделированы результаты работы этих автоматов.
