Граф переходов и состояний.

Граф переходов составляется на основании словесной формулировки алгоритмов управления, а также введения обозначения сигналов в следующей последовательности:

1. Определяется начальное состояние объекта, из которого начинается процесс управления, и для него вводится начальное состояние на графе переходов. Для этого состояния определяются значения всех выходных сигналов УЛУ, а также соответствующие им состояния ИМ объекта и элементов на пульте управления (ПУ). Все начальные состояния выходных сигналов приписываются в начальном состоянии графа переходов с помощью введенных раннее обозначений.

2. Опред очередность состояний объекта и необ для этого изменение состояний ИМ. Над стрелкой указывается логическое условие, при выполнение которого осуществляется данный переход. Если из данного состояния возможны несколько переходов, то все они изображаются направленными переходами с соответствующими условиями переходов, при этом все условия должны быть взаимоисключающими

3. Чтобы избежать избыточного числа состояний на графе переходов, каждое новое состояние вводится только тогда, когда аналогичного состояния на графе не вводилось. Аналогичными или идентичными состояниями графа переходов называют состояния, в которых формируются одинаковые выходные сигналы для объекта и ПУ.

4. Построение графа переходов продолжается до тех пор, пока все последовательности состояний не образуют замкнутые циклы или подграфы. Наличие или появление тупиковых состояний, из которых нет переходов в другие состояния, свидетельствует, как правило, либо об ошибках построения графа переходов, либо о не полноте или ошибочности исходных данных, приведенных в словесной формулировке алгоритма. В этом случае необходимо доопределить и замкнуть граф соответствующим переходом.

20. Понятие состязания элементов памяти. Противогоночное кодирование

Состязание элементов памяти возникает из-за неидентичности характеристик и может приводить к появлению переходных неустойчивых состояний, которые отличаются от требуемых устойчивых состояний.

Наличие неустойчивых комбинаций в блоке памяти, например 00, 11 может приводить к ложным срабатываниям выходных сигналов и исполнительных механизмов с непредсказуемыми последствиями для объекта управления. В связи с этим при синтезе управляющих устройств принимают меры по предотвращению состязания элементов памяти с помощью так называемого противогоночного кодирования.

Противогоночное кодирование блока памяти.

Чтобы избежать состязания элементов памяти необходимо организовать их переключение так, чтобы при каждом переходе в новое состояние в блоке памяти изменял свое состояние только один тригер. Если кодировать состояние элементов памяти двоичным кодом, то такому способу кодирования соответствуют коды, изменяющиеся при каждом переходе только в одном разряде.

Для примера выполним противогоночное кодирование следующего графа перехода.

Если замкнутый граф содержит нечетное число состояний или переходов, то противогон кодирование с минимальным числом элементов памяти выполнить невозможно. Если исходный граф переходов содержит замкнутые подграфы с нечетным числом переходов, то для противогоночного кодирования необходима коррекция с целью приведения к четному числу переходов. Для этого используется дополнительные состояния и безусловные переходы.

При выполнения противогоночного кодирования графа переходов часто удобно пользоваться следующей техникой. Требуемый граф переходов размещается на заранее заданной структуре, соответствующей определенному числу элементов памяти в блоке памяти. Эти структуры следующие:

Элементов памяти 2 (N=2). Обозначим их тригерами А и В. Тогда структура имеет вид:

Элементов памяти 3 (N=3). Обозначим их тригерами А, В и С. Тогда структура имеет вид:

лементов памяти 4 (N=4). Обозначим их тригерами А, В, С и D. Тогда структура имеет вид:

Замечание: если граф переходов содержит состояния, в которых количество переходов из одного состояния больше числа элементов в блоке памяти (разрядов кода), то для противогоночного кодирования может потребоваться либо расширение графа переходов, либо увеличение блоков памяти.