Автомат управления турникетом в метро
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
. Разработка турникета. Условно-графическое
изображение
. Формализация задания. Формирование
списка входных и выходных сигналов
. Построение полного графа состояний
. Выбор количества триггеров
. Таблица состояний
. Уравнения, описывающие на языке AHDL
. 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:
ü Кнопка жетона - М
ü Датчик на проход №1 - Д1
ü Датчик на проход №2 - Д2
Выходные:
ü Блокировка турникета - Б
ü 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.
|
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
|
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
|
|
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
"IDZ";IDZ
CLK:INPUT;:INPUT;:INPUT;
M:INPUT;:OUTPUT;:OUTPUT;_2:OUTPUT;_1:OUTPUT;_0:OUTPUT;
VARIABLE:JKFF;:JKFF;
Q0:JKFF;_2=Q2;_1=Q1;_0=Q0;.CLK=CLK;.CLK=CLK;.CLK=CLK;.J=(!Q2
& !Q1 & !Q0 & L1 &!L2 & !M) #
(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & L2 );.K=( Q2 &
Q1 & !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & !Q1 & Q0);.J=(!Q2 & !Q1 & !Q0 &
!L1 & L2) #
(!Q2 & !Q1 & Q0 & L1 &!L2);.K=(!Q2 & Q1
& !Q0 & !L1 &!L2) #
( Q2 & Q1 & !Q0 & !L1 &!L2);.J=(!Q2 & !Q1
& !Q0 & !L1 & !L2 & M) #
(!Q2 & !Q1 & !Q0 & !L1 & L2 );.K=(!Q2 &
Q1 & Q0 & !L1 & L2) #
( Q2 & Q1 & Q0 & L1 & !L2) #
( Q2 & !Q1 & Q0);=( Q2 & !Q1 & !Q0) #
( Q2 & !Q1 & Q0);=(!Q2 & Q1 # Q0);;
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.