- •Теория автоматов Конспект лекций Уровни представления эвм.
- •Операционные элементы. (оэ)
- •Процессор гса:
- •Достоинства и недостатки.
- •Операционное устройство для выполнения операций алгебраического сложения двоичных чисел.
- •Суммирование при использовании прямого кодирования.
- •Суммирование чисел при использовании обратного кода.
- •Д ополнительный код.
- •Модифицированный код.
- •Пример суммирования.
- •Конечные автоматы.
- •Теория конечных автоматов
- •Способы задания функций переходов.
- •Автоматы ( с выходным преобразователем)
- •Способы задания автоматов
- •Способы задания автомата Миля
- •Преобразование автоматов из Миля в Мура и обратно Понятие эквивалентности автоматов
- •Преобразование Мура в Миля
- •Техника преобразований.
- •Обратный переход. Построение Мура для заданного Миля.
- •Частичные или не полностью определенные автоматы.
- •Синтез конечных автоматов.
- •Абстрактный синтез конечных автоматов.
- •Построение дерева входных последовательностей.
- •Структурный этап синтеза автоматов.
- •Основные этапы структурного синтеза.
- •Типы памяти.
- •Основные типы триггеров.
- •Пример структурного синтеза синхронного автомата.
- •`Временная диаграмма.
- •Этап минимизации автомата при абстрактном синтезе. Минимизация полностью определенного автомата.
- •Алгоритмы минимизации на основе треугольной матрицы.
- •Минимизация числа состояний частичного автомата.
- •Минимизация частичного автомата.
- •Абстрактный этап синтеза конечного автомат. (неканонический метод).
- •Алгоритм перехода от граф схемы микропрограммы к автомату Мура.
- •Учет взаимодействия операционного и управляющего автоматов. Алгоритм получения.
- •Алгоритм получения частичного автомата.
- •Множество входных значений.
- •Кодирование состояний синхронного автомата.
- •Кодирование соседними кодами.
- •Минимизация числа переключений элементов памяти.
- •Универсальный способ кодирования (для синхронного автомата).
- •Автомат с дешифратором.
- •Асинхронные автоматы.
- •Этапы синтеза асинхронного автомата.
- •Реализация асинхронного rs триггера на логических элементах.
- •Установочные входы в триггерах.
- •Синхронные элементы памяти.
- •Требования, предъявляемые к синхросигналу.
- •Синтез синхронного d триггера.
- •Синтез триггера с задержкой.Реализация асинхронного t триггера.
- •Исключение состязаний элементов памяти в синхронных автоматах.
- •Структура автоматов на плм и пзу.
- •Явление рисков в комбинационных узлах.
- •Исключение влияние рисков.
- •Построение схем без риска.
- •Алгоритм построения схемы без рисков по днф.
- •Алгоритм построения схемы без риска.
- •Автоматы, языки и грамматики.
- •Задача распознавания цепочек языка.
- •Классификация грамматик по Хомскому.
- •Примеры построения грамматик.
- •Грамматика для выполнения арифметических операций.
- •Соответствие конечных автоматов и автоматных грамматик.
- •Этапы для заданной автоматной грамматики.
- •Этапы для заданной автоматной грамматики.
- •Недетерминированные конечные автоматы.
- •Преобразование недетерминированного автомата в детерминированный.
- •Преобразование некоторых типов грамматики к автоматному ввиду.
- •Алгоритм получения правил, не содержащих правил вывода нетерминальных символов.
- •Построение распознавателей и преобразователей.
- •Построение распознавателей.
- •Алгоритм построения преобразователя.
Типы памяти.
Триггер – это двоичный элемент памяти. В качестве элементов памяти используется двоичные элементы – триггеры, которые имеют два устойчивых состояния.
Элемент памяти как правило имеет два выхода: прямой и инверсный.
Значение на прямом выходе соответствует коду состояния триггера и как правило выходному сигналу триггера.
Элементом памяти в автомате будем называть автомат Мура, обладающий полной системой переходов и выходов.
Автомат обладает полной системой переходов, если любых пар Si и Sj можно указать сигнал вызвавший переход из Si в Sj.
Автомат обладает полной системой выходов, если каждому состоянию автомата можно приписать выходной сигнал, отличный от выходных сигналов других состояний.
Основные типы триггеров.
Существует 4 основных логических типа триггера:
два одновходовых : «D» , «T»
два двухвходовых : «RS» , «JK»
«D» триггер или триггер задержки (delay)
Графическое обозначение:
это автомат Мура (дуги – значения D)
Выходные значения во всех значениях будут совпадать с кодом состояния и будут обозначаться буквой q.
W(q) |
P(D) |
0 |
1 |
S(q) |
|||
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Для триггеров удобно использовать иную форму таблицы переходов.
qt qt+1 |
D |
0 0 |
0 |
0 1 |
1 |
1 0 |
0 |
1 1 |
1 |
Эта таблица упрощается и приводится к виду:
0
0 0 т.е. значение D пишется над стрелкой.
1
0 1
0
1 0
1
1 1
«T» триггер (Toggle - кувыркаться)
Триггер меняет свое состояние (Т = 1)
-
q / T
0
1
0
0
1
1
1
0
-
qt qt+1
T
0 0
0
0 1
1
1 0
1
1 1
0
0
0 0
1
0 1
1
1 0
0
1 1
«RS» триггер
R – reset – сбрасывает в 0 (00 – хранение предыдущего состояния)
S – set – установка в 1 (11 - запрещена)
R = 1 – сброс
S = 1 – установка
R = S = 0 – хранение
R = S = 1 – запрещена.
* - безразлично чему равен сигнал
q / RS |
00 |
01 |
10 |
11 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-- |
1 |
1 |
1 |
0 |
-- |
«--» - запрещенные комбинации
qt qt+1 |
RS |
0 0 |
*0 |
0 1 |
01 |
1 0 |
10 |
1 1 |
0* |
*0
0 0
01
0 1
10
1 0
0*
1 1
«JK» триггер (jump – установка 1, kill - сброс)
J = 1 K = 0 – установка
J = 0 K = 1 – сброс
J = K = 0 - хранение
J = K = 1 – инверсия
0
0*
0 – хранение
01 - сброс
0 1
1
1*
11 - инверсия
1 1
*0
1 0
*1
-
q / JK
00
01
10
11
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
-
qt qt+1
JK
0 0
0*
0 1
1*
1 0
*1
1 1
*0
0*
0 0
1*
0 1
*1
1 0
*0
1 1
