МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ТЕОРИЯ АВТОМАТОВ
Лабораторный практикум
Под редакцией Б. Н. Ковригина
Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии»
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений
Москва 2012
УДК 004. 3(076. 5)
ББК 32. 973я7
Т33
Теория автоматов. Лабораторный практикум: учебное пособие
/Под ред. Б. Н. Ковригина. М. : НИЯУ МИФИ, 2012. 192 с. Авторы: Н. А. Дмитриев, А. А. Дюмин, М. Н. Ёхин, Б. Н. Ковригин,
В. Г. Тышкевич, Л. И. Шустова, И. М. Ядыкин. В пособии содержится описание шести лабораторных работ по курсу
«Теория автоматов». В каждой работе дано краткое изложение теоретиче-
ских основ и особенностей выполнения работ. Предназначено для приобретения и закрепления практических навы-
ков при использовании теории автоматов для разработки цифровых уст-
ройств и программного обеспечения. Сопутствующая задача это на-
чальное изучение и освоение профессиональной САПР фирмы Xilinx, ис-
пользуемой на последующих трех семестрах. Пособие предназначено для студентов, специализирующихся в облас-
ти информатики и вычислительной техники. Пособие подготовлено в рамках
Программы создания и развития НИЯУ МИФИ
Рецензент канд. техн. наук Воронков А. Ф. ISBN 978-5-7262-1781-9
© Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2012
СОДЕР ЖАНИЕ
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 4
Лабораторная работа 1. Изучение инструментальных средств
проектирования цифровых автоматов ... ... ... ... ... ... ... . 9
Лабораторная работа 2. Структурный синтез синхронного
автомата Мили ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15
Лабораторная работа 3. Структурный синтез синхронного
автомата Мура ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 28
Лабораторная работа 4. Синтез управляющего автомата ... ... ... ... ... ... ... ... . . 42
Лабораторная работа 5. Синтез автомата распознавания делимости
двоичных кодов большой размерности ... ... ... ... ... ... . 55
Лабораторная работа 6. Синтез автомата распознавания соответствия
бинарного сигнала заданному шаблону ... ... ... ... ... . . 74
Пр и ло же ни е 1 . Схемный редактор Xilinx Foundation ... ... ... ... ... ... ... ... 111
Пр и ло же ни е 2 . Средства визуальной разработки цифровых
автоматов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 143
Пр и ло же ни е 3 . Реализация проекта на ПЛИС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 169
Пр и ло же ни е 4 . Минимизация состояний детерминированного
конечного автомата ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 180
3
ВВЕДЕНИЕ
Конечные автоматы.