Рис. 1.7 – Структурна граф-схема операційного автомата
2. СИНТЕЗ КЕРУЮЧИХ АВТОМАТІВ З ЖОРСТКОЮ ЛОГІКОЮ
На практиці використовуються дві моделі МПА - автомат Милі й автомат Мура, розходження між якими полягає у функції виходу. В автоматі Милі вихідний сигнал залежить від поточного стану і вхідного сигналу, а в автоматі Мура‑ тільки від стану. Незалежно від типу МПА для їхнього синтезу використовується однакова методика, що включає наступні етапи:
1. Оцінка станів автомата на ГСА.
2. Побудова таблиці переходів.
3. Кодування станів УА.
4. Побудова прямої структурної таблиці.
5. Формування системи булевських функцій (СБФ) для вихідних сигналів і функцій збудження елементів пам'яті
6. Синтез схеми в заданому елементному базисі.
2.1 Методика синтезу автомата Мура
На першому етапі початкова і кінцева вершини відзначаються окремим станом.
Побудова таблиці переходів зводиться, до формувань по відзначеної ГСА таблиці, що містить стовпці: am - вихідний стан; as - стан переходу; X(am, as) - кон’юнкція вхідних перемінних, визначальний перехід (am, as) і відповідна функції переходу іj, де Yі відзначений станом am, Y – стан As, Y(am) - вихідні сигнали; h=1, H - номер переходу.
При кодуванні станів необхідно прагнути до такого кодування, що зменшує кількість функцій збудження, що приймають одиничне значення, і, отже, складність схеми УА.
Для цих цілей рекомендується використовувати алгоритми кодування.
Структурна схема автомата Мура (див. рис. 2.1):
1. Пам'ять – зберігає код стану (Q);
2. Дешифратор (ДС) – виконує перетворення коду в унітарний код, вказує на поточний стан.
На базі вектора станів А схема вихідних сигналів (СФВС) формує вихідні сигнали керуючого автомата y.
Автомат Мура має свою відмінність - вихідний сигнал y залежить не від вхідного Х, а від стану.
Автомат Мура, як і кожний інший автомат складається з двох частин: комбінаційна схема та пам'ять (тригер).
Для синтезу автомата Мура потрібно позначити кожну операторну вершину через a[i], починаючи з “початок” - і закінчуючи “кінець” - , так як це зроблено на рисунку 2.2.
Записуємо до таблиці 2.2 отримані результати: поточний стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі вираховування), наступний стан (мітка вершини та номер її значення в двійковій системі вираховування), вхідний сигнал Х, вихідний сигнал Y та функції збудження пам'яті у заданому тригері (згідно варіанта - у тригері RS).
Рис. 2.2 – Граф-схема автомата Мура
Табл. 2.1 – Структура переходів для автомата Мура
№
п/п
Поточний
стан
Наступний
Вхідний сигнал
Х
Вихідний сигнал
y
S входи тригерів
R входи тригерів
Am
код
As
1
a0
000000
a1
000001
-
S6
2
a2
000010
у1 у2 y4 y7
S5
R6
3
a3
000011
y3 у8
4
a4
a7
a10
000100
000111
001010
X3
nX3 X4
nX3 nX4
у14 у17 у21 y40
S4
S3
R5 R6
5
a5
000101
y12 у18 у20 y41
6
a6
000110
y11 y28 y36
7
a14
001110
y10 y27 y29 y41
8
a8
001000
y13 y16 y35
R4 R5 R6
9
a9
001001
y15 y19 y34
10
y10 y30 y32 y41
S4 S5
11
a11
001011
y11 y16 y35
12
a12
001100
y10 y17 y27 y41
13
a13
001101
y11 y25 y37
14
y10 y20 y27 y41
15
a15
a17
a20
001111
010001
010100
y14 y17 y21 y41
S2 S6
S2
R3 R4 R5
R3 R5
16
a16
010000
y15 y19 y37
R3 R4 R5 R6
17
a25
011001
y12 y18 y32 y41
S3 S6
18
a18
010010
y12 y15 y17
y21 y22 y34 y40
19
a19
010011
y12 y30 y32 y41
20
y12 y23 y30 y41
R5
21
a21
010101
22
a22
010110
y14 y18 y32 y41
23
a23
010111
y13 y31 y36
24
a24
011000
25
y13 y28 y39
26
a26
a28
a30
011010
011100
011110
y14 y20 y24 y40
27
a27
011011
y15 y31 y34
28
a32
a34
a35
100000
100010
100011
X2
nX2 X1
nX2 nX1
y14 y24 y32 y40
S1
R2 R3 R5 R6
R2 R3 R6
R2 R3
29
a29
011101
y9 y14 y18
y19 y20 y35 y41
30
y14 y23 y33 y41
S1 S5
R2 R3 R4 R6
R2 R3 R4
31
a31
011111
y14 y17 y24 y41
32
y15 y31 y38
R2 R3 R4 R5 R6
33
a33
100001
y11 y25 y34
34
y10 y26 y30 y40
R1 R6
35
y10 y26 y30 y41
R1 R5
36
a36
100100
y11 y31 y35
37
R1 R4
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8