2. Триггер как элементарный последовательный автомат

Триггеры представляют собой элементарные последовательные автоматы и характеризуются:

– числом информационных входов не более трёх. При этом большинство триггеров имеют два информационных входа. Как указывалось выше, количество фактических входов может быть значительно больше трёх, но они объединяются между собой логическими связями И, ИЛИ, НЕ;

– числом внутренних состояний. В большинстве триггеров внутренних состояний два, чему соответствует внутренняя переменная, которую принято обозначать символом Q;

– число выходных переменных y не более одной, причем значение y, как правило, совпадает со значением Q. Обычно триггер имеет два выхода Q и . Если то

– функцией переходов или характеристическим уравнением, описывающим изменение внутреннего состояния в момент времени t_n+1, при поступлении входных сигналов в момент времени t_n (значения входных сигналов, поступивших в момент времени t_n, сохраняются неизменными до момента времени t_n+1):

Q_n+1 = f (x_n, Q_n).

Поскольку сигналы на прямом и инверсном выходах триггера взаимообратные, состояние триггера определено, если известно значение одного из выходных сигналов, например, тривиального. Единичное состояние триггера означает, что на прямом выходе единичный сигнал, на инверсном выходе – нулевой. При некоторых комбинациях входных сигналов могут появиться одновременно на обоих выходах нули или единицы. По окончании действия таких комбинаций состояния 00 или 11 сохраниться не могут, и триггер перейдет в нулевое или единичное состояние. Комбинацию входных сигналов, по окончании которой состояние триггера станет неопределенным, называют запрещенной комбинацией. В этом случае значения сигналов на выходах триггера являются фиктивными и обозначаются символами Ø, ٭ или ×.

Таким образом, триггер может иметь пять логических состояний на выходе, обозначающих следующее:

«0» – триггер постоянно находится в нулевом состоянии независимо от сигналов на его входе;

«1» – триггер постоянно находится в единичном состоянии независимо от состояния его входов;

Q – состояние триггера не изменяется при изменении входных сигналов, причём может быть либо Q = 0, либо Q = 1;

Q –триггер переходит в противоположное состояние при изменении входных сигналов, при этом его состояние переходит из единичного в нулевое и наоборот;

Ø – фиктивное, неопределённое состояние.

3. Наиболее популярные методы разработки алгоритмов и программ имитационных моделей с памятью

Чаще всего используются следующее методы разработки алгоритмов и программ имитационных моделей, содержащих элементы памяти:

– непосредственное решение функций алгебры логики, описывающих работу моделируемого устройства;

– использование графа состояний моделируемого устройства. В этом случае разрабатываются функции алгебры логики, описывающие условия переходов устройства из одного устойчивого состояния в другое;

– разработка и использование таблиц переходов и выходов. В этом случае программа предусматривает поиск строки, в которой записаны значения выходных переменных. При этом программа является интерпретирующей и не зависит от моделируемого устройства.