Канонічні засоби структурного синтезу автоматів

Одержаний з графа мікропрограми закон функціонування автомату реалізується схемою, процес синтезу якої називається структурним синтезом. Процес структурного синтезу автомату розділяється на наступні етапи: 1) вибір типу запам'ятовуючих і логічних елементів; 2) кодування станів автомату; 3) синтез комбінуючої схеми, що формує сигнали збудження і вихідні сигнали. В. М. Глушковим розроблений спільний конструктивний прийом, що називається канонічним засобом структурного синтезу автомату. Цей засіб дозволяє звести задачу синтезу автомату до задачі синтезу комбінуючої схеми шляхом побудови системи булевих функцій, що висловлюють залежність вихідних сигналів і сигналів збудження від вхідних сигналів і станів автомату. Отримані булеві функції мінімізуються і використовуються в якості форми для побудови схеми КЧ автомату.

Функція КЧ автомату Мілі визначається канонічною системою булевих функцій, диз'юнктивній нормальні форми яких мають наступний вид:

(3)

Де п і М — число сигналів збудження і вихідних сигналів автомату відповідно. Функції збудження Z (а, x) визначають значення сигналів збудження z1, z2,..., zn на всій множині переходів (ai, aj):

(4)

Терм включаеться в вираз zr якщо сигнал збудження на переході (4) повинен приймати значення 1. Функція виходів у (а, х) визначає значення вихідних сигналів y₁, y₂,..., ym на всій множині переходів (4).

Терм включається в вираз y₁, якщо y₁ {y_, y_,..., y_,

Включення терма в вираз y₁ означає, що на переході (4) сигнал y₁ прийме значення 1.

Синтез автомату Мілі на тригерах з роздільними входами

Рис 7.12. Граф автомату Мілі,

відмічений сигналами збудження.

Автомат з законом функціонування рис. 7.12, має 4 стани, для кодування яких необхідно п=log24=2 тригерів Р₁ і P₂. Закопуємо стани автомату слідуючим чином: a₁=00, a₂=01, a₃=10, a₄=11.

Для побудови функцій збудження і виходів використовується структурна таблиця автомату (табл. 7.3), що частково повторює таблицю переходів, але містить коди станів і перелік сигналів збудження, що формуються на переході (ai, aj). В стовпчикові сигналів збудження вказується сигнал Sr_, якщо тригер Рr на переході (a_i, a_j) перемикається з стану 0 в стан 1, і сигнал Rr, якщо тригер перемикається з стану 1 в стан 0.

Пере-ходи	Вихідний стан	Код вихідно-го стану	Наступ-ний стан	Код наступ-ного стану	Вхідний набір	Вихідний набір	Сигнали збуджен-ня
1			a2	01	Bx1	y1	S2
2	a1	00	a3	10		y2	S1
3			a3	10		y3	S1
4 5	a2	01	a3 a3	10 10	x2.	Y2 y3	S1R2 S1R2
6			a1	00		_	R1
7	a3	10	a1	00		y4	R1
8			a4	11	x1	y1	S2
9 10	a4	11	a1 a1	00 00	x3	_ y4	R1R2 R1R2