Контрольная Теория автоматов, 2 лабораторные работы, 4 вариант, номер: 189324

Лабораторная работа 4

СИНТЕЗ МИКРОПРОГРАММНЫХ АВТОМАТОВ
Цель работы: изучение основ проектирования микропрограммных автоматов (МПА), приобретение навыков построения структурных схем МПА.
ЗАДАНИЕ ПО РАБОТЕ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Дана графическая схема алгоритма. Необходимо построить функциональную схему МПА, работающего в соответствии с этим алгоритмом.
Отчет по работе должен содержать:
1) ГСА с отметкой состояний автомата (для четных вариантов – для модели Мили, для нечетных – для модели Мура);
2) граф переходов микропрограммного автомата;
3) структурную таблицу (прямую или обратную по заданию);
4) логические выражения для функций возбуждения триггеров заданного типа;
5) схему КС1, построенную по логическим выражениям в п. 4;
6) логические выражения для выходных сигналов МПА;
7) схему КС2, построенную по логическим выражениям в п. 6;
8) набор необходимого количества триггеров для представления состояний МПА.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ В QUARTUS
1. Создать проект и построить схему на заданных логических элементах.
2. Провести компиляцию проекта.
3. Создать файл временных диаграмм, при этом задать такие последовательности входных сигналов, чтобы проверить все возможные варианты работы МПА.
4. Провести функциональное моделирование и проверить правильность работы МПА.
5 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Номер варианта Алгоритм Тип триггера Структурная таблица
4 4 D обратная

Mathcad. Лабораторная №2. Вариант 2.
Выполнить работу и оформить отчет, в котором пошагово как выполнялось в Mathcad.
И попытаться разъяснить для чего все это делалось.

ЗАДАНИЕ 2.1.
В соответствии с номером Вашего варианта выберите из таблицы 1.1 форму сигнала и зарисуйте такой сигнал для двух значений параметра ?, характеризующего его длительность. В дальнейшем все временные параметры, такие как длительность, будут иметь размерность в миллисекундах, а параметр S0, являющийся амплитудным множителем сигнала, измеряется в вольтах. Для определенности положим, что всюду в дальнейшем S0 = 1. Вычислить длительность исследуемого сигнала для двух значений параметра ?, воспользовавшись формулой (2.8).
Таблица 1. Задание на лабораторную работу
Номер
варианта Форма сигнала s(t) на периоде Значения параметра
? [мс]
2
Для определенности принимаем Т = 4, S0 = 1.
ЗАДАНИЕ 2.2.
Учитывая четность исследуемого сигнала, рассчитать по формуле (2.5) его спектральную плотность. Построить графики АЧС (модуля спектральной плотности) в двух вариантах: вначале, в обычном виде, а затем – пронормировав их по максимальному значению. Сделать качественный вывод о соотношении между длительностью сигнала во
времени и протяженностью его спектра в частотной области. Привести количественную оценку соотношения между длительностью и шириной
спектра исследуемого сигнала, воспользовавшись результатами предыдущего пункта задания, а также формулой (2.9).
ЗАДАНИЕ 2.3.
Выполнить спектральный анализ сигнала, задержанного относительно исходного на величину ?d, равной 1 мс. С этой целью рассчитать спектральную плотность задержанного сигнала и построить графики АЧС и ФЧС для двух значений параметра ?. Сравнить полученные результаты с теми, которые следуют из теории. Обосновать полученные результаты.
ЗАДАНИЕ 2.4.
Выполнить спектральный анализ сигнала с измененным масштабом времени (положив m = 0,5 и m = 2). Рассчитать спектральную плотность такого сигнала, воспользовавшись определением (2.1). Построить графики сигнала с измененным масштабом и его АЧС. По результатам их сравнения сделать вывод о характере связи между поведением сигнала во временной и частотной областями. Показать, что теоретическая формула (2.12) адекватно описывает полученные результаты.
ЗАДАНИЕ 2.5.
Выполнить спектральный анализ сигнала sd(t) полученного путем дифференцирования исходного сигнала s(t). Представить на графике исходный и продифференцированный сигналы для двух значений
параметра ?. Рассчитать по определению (2.1) спектральную плотность продифференцированного сигнала и построить графики АЧС и ФЧС исходного и продифференцированного сигналов. Показать, что теоретические формулы (2.13) и (2.14) адекватно описывают полученные результаты.
ЗАДАНИЕ 2.6.
Рассмотреть сигнал s(t)cos(?0t), положив ?0=40 [рад/с]•103 . Рассчитать спектральную плотность такого сигнала и показать, что эта спектральная плотность совпадает с той, которая получается из теоретической формулы (2.15). Нарисовать график АЧС подобного
сигнала для двух значений параметра ? и сделать вывод о характере изменений, происшедших с их спектрами в результате такого преобразования.
ЗАДАНИЕ 2.7.
Задать сигнал в виде таблицы в соответствии с номером Вашего варианта (табл. 1.2 [1]), осуществить его аппроксимацию непрерывной функцией с помощью сплайн-интерполяции и рассчитать его
спектральную плотность. Вычислить энергию такого сигнала, воспользовавшись формулами (2.6) и (2.7) соответственно.
Номер
варианта Значения сигнала в заданных точках
2 0, 2.1, 4.2, 5.2, 3.3, 1.4, 2.4, 5.2, 3.2, 0.1

Литература
1. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы/ СИ. Баскаков. – М.: Высшая школа, 2000. – 462 с.
2. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи/ В.И. Нефедов. – М.: Высшая школа, 2002. – 510 с.
3. Гоноровский И.С Радиотехнические цепи и сигналы/ И.С. Гоноровский, М.П. Демин. – М.: Радио и связь, 1994. – 588 с.
4. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач/ С.И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 1987. – 208 с.
5. Радиотехнические цепи и сигналы. Примеры и задачи/ под ред. И.С. Гоноровского. – М. : Радио и связь, 1989. – 248 с.