Arvutid II

Üldinfo

Aeg:	1999 sügissemester
Koht:	TTÜ arvutuskeskus AK-213D
Kontaktinfo:	TTÜ arvutuskeskus AK-210. Telefon: 6 202 253
UNIXi viited:	Natuke UNIXist
DixiCAD:	DixiCADi kasutamisjuhend
Credits:	Credits '97 | Credits '98 | Credits '99 | Credits '2000 | Credits '2002
Eksam:	Eksamiküsimused, -nõuded ja ajad
Klassid:	Arvutiklasside infolehekülg

Nõudmised

Eksmieelduse saamiseks peavad kõik laboratoorsed tööd olema esitatud hiljemalt 20. detsembriks (kaasa arvatud). Hiljem esitatud tööd arvesse ei lähe!

Kõik tööd on individuaalsed ja valikuvariant tuleb kirja panna ülesande võtmisel.

Töid võib sooritada arvutiklassi(de)s selleks ettenähtud aegadel ning vabal ajal, kui arvutiklassi(de)s pole tunde. Samuti võib seda teha mujal (kodus, sõbra juures, jne) kui selleks soovi on. Probleemide tekkides saab konsultatsiooni küsida kas labori ajal või e-maili teel.

Skeemiredaktorina on soovitav kasutada disainiprogrammi DixiCAD, mis jookseb nii UNIX tööjaamadel kui ka PC-del. Lubatud on kasutada ka teisi skeemi sisestamiseks ja simuleerimiseks sobivaid programme, kuid esitamisel peab sel juhul olema see programm kaasas.

Tööde kaitsmine

Kaitsmisel tuleb ette näidata:

• Esialgne ülesandepüstitus ja -variant
• Skeem
• Simulatsioonitulemused (peavad näitama kõiki antud ülesande puhul võimalikke variante)

Kaitsmisel tuleb:

• Seletada oma lahenduse valikut ning tema tööd

Kaitsta saab:

• Laboris, esitades töö arvutil.
• E-maili kaudu, saates kõik disaini failid pakitud kujul ühele eelpool toodud aadressidest. Juurde tuleb lisada seletus koos ülesandevariandiga (soovitavalt HTML-is, kuid kõlbavad ka teised tekstivormingud).

NB! Viimane variant sobib vaid juhul kui skeemi loomiseks on kasutatud DixiCADi.

Laboratoorsed tööd

1. Koostada Mealy või Moore juhtautomaat, mis realiseerib etteantud juhtalgoritmi. /Pikem seletus/
2. Koostada algoritm ja seda algoritmi täitev juhtautomaat. /Pikem seletus/

Töö viiakse läbi PC-del või SUN SPARC arvutitel, kasutades programmi DixiCAD.

NB! DixiCAD-i kasutamiseks UNIX tööjaamadel tuleb ta käivitada käsuga dixi ning seda tuleb teha kindlasti mingis alamkataloogis, mitte otse kodukataloogis!

Pikem seletus

Töö nr. 1.

Koostada Mealy või Moore juhtautomaat, mis realiseerib etteantud juhtalgoritmi.

Selle töö juures on eriti abiks Arvutid I konspekt.

Ülesandest

Juhtalgoritm esitatakse plokk-skeemina ning võib välja näha järgmine (konkreetne algoritm on igaühel erinev):

X1, X2 joonisel tähendavad skeemi juhtsisendeid ning Y1 .. Y5 skeemi väljundeid. Teed, mida algoritmi täitmisel läbitakse, sõltuvad sisendsignaalidest. Igal sammul on aktiivsed automaadi hetkeolekule vastavad väljundid. Need väljundid, mida pole antud oleku juurde märgitud, on 0.

Järgnevalt tuleb otsustada, milline automaadimudel valida: kas Mealy või Moore ning vastavalt sellele algoritmile olekud peale märkida.
NB! Alg-ja lõppolekud tuleb võtta kokku, et automaat uuesti algusesse läheks, s.t. automaat jääb igavesse tsüklisse.

Edasi tuleb läbi teha järgmised sammud:

• Soovitatav on välja joonistada olekute graaf
• Olekute, üleminekute ja trigerite ergutussignaalide tabeli väljakirjutamine
• Kirjutada saadud tabeli põhjal välja trigerite ergutusfunktsioonid ja skeemi väljundfunkstioonid
• Skeemi realiseerimine vastavalt saadud funktsioonidele

Töö nr. 2.

Koostada vastavalt alltoodud ülesandele algoritm ning realiseerida see juhtautomaadina.

Ülesandest

Ülesande idee on teha automaat, mis juhib joonisel toodud liikurmehhanismi, mis saab liikuda kahes suunas - vasakule ja paremale. Kummaski otsas on andurid, mis annavad teada kui ühele või teisele poole lõppu on jõutud. Vasakpoolsele äärmusele vastab signaal LE ning parempoolsele RE.

Mehhanismi juhitakse kahe signaaliga L (vasakule) ja R (paremale). Kui mõlemad, nii L kui R on mitteaktiivsed, siis liikur on paigal; kui L on aktiivne (=1), siis liigutakse vasakule poole, kui aga R, siis paremale.

Lisaks on olemas Stopp nupp, mis aktiveerides seiskab liikuri. Niipea kui ta jälle nullitakse, jätkab mehhanism liikumist samas suunas, mis enne pooleli jäi!

Kokkuvõtlikult: Skeemi "vooluvõrku ühendamisel" võib liikuri suuna vabalt valida. Andes Stopp-signaali, peab ta seiskuma. Vabastades nupu, aga jätkama eelnevalt pooleliolnud teekonda samas suunas. Jõudes ühte või teise äärmisse serva, tuleb aga suund vastupidiseks muuta. Seega, kui pole Stopp-muppu vajutatud, pendeldab liikur kahe äärmuse vahet.

Veel seletuseks

Nagu ülesande püstitusest näha võib, saab skeemil olema 3 sisendit (LE, RE, Stopp) ning 2 väljundit (L, R). Lisaks nendele, tuleb seiskamise korral meeles pidada hekel eesolnud suunda.

Esimisena tuleb siis luua algoritm, mis seda ülesannet täidab. Nagu esimeseski töös, võib siin valida Mealey või Moore automaadi vahel. Soovitan selle koha peal hästi põhjalikult probleemi lahata ning püüda kõik mõttes või paberil mitu korda läbi mängida. Skeemi loomisel võib kasutada suvalisi DixiCADis olemasolevaid elemente. Soovitan skeemi koostamisel sisend- ja väljundsignaalide nimed jätta samaks, nagu nad ülesandepüstituses olid.

Kui algoritm valmis ning skeem sisestatud, siis tuleb ette anda stiimulfail. Lisaks kolmele sisendsignaalile läheb tarvis ka taktsignaali, mille saab samuti stiimulitega ette anda.

Kui simuleerimine tõestab, et liikur toimib õigesti, ning on paberil ette näidata koostatud algoritm, saab selle töö arvestatud.