3.2.Модели потенциальных схем (автоматов)

3.2.1.Основная модель асинхронного потенциального автомата

Эта модель состоит из КС и асинхронных потенциальных элементов памяти (ЭП) в цепях обратной связей, в качестве которых используются асинхронные элементы задержки (рис. 3.1,а). Совокупность входных сигналов автомата называется состоянием входа автомата, совокупность выходных состояний автомата - состояние выхода автомата, а совокупность выходных сигналов элементов памяти - внутренним состоянием автомата. Из рисунка следует, что автомат полностью описывается двумя функциями:

- функции переходов автомата,

- функции выходов автомата.

Где n – количество входов, m – количество внутренних состояний автомата, l – количество выходов автомата, r=0…m-1, q=0…l-1. - некоторые логические функции.

Автомат может иметь 2ⁿ состояний входа, 2^l состояний выхода и 2^m внутренних состояний. Множество этих состояний , , в конкретных автоматах могут использоваться не полностью. Чтобы задать автомат, следует указать перечисленные множества, функции переходов и выходов автомата, определенные на эти множества.

Основным назначением асинхронных потенциальных ЭП является задержка изменений внутренних сигналов Q_r по отношению к моментам изменений выходных сигналов КС Q_r⁺, что обеспечивает упорядочивание воздействий на КС входных и внутренних сигналов.

3.2.2.Основная модель синхронного автомата

Эта модель состоит из КС и синхронных элементах памяти, в качестве которых используются синхронные элементы задержки (рис. 3.1,б) информационных сигналов Q_r⁺ на один период тактовых сигналов H. Из этого следует, что различие синхронных и асинхронных потенциальных автоматов заключается лишь в использование различных по функционированию ЭП. В синхронных ЭП тактовый сигнал оказывает на них импульсное воздействие в момент изменений с 1 на 0 (или 0 на 1), а изменение информационных сигналов Q_r⁺ не воздействуют на ЭП. Выходной сигнал Q_r синхронного элемента задержки принимает значение входного сигнала Q_r⁺ в момент импульсного воздействия тактового сигнала H. Тактовый сигнал H задает дискретное время t_д=1,2,3,… (рис. 3.2). На этом основании функционирование автомата может рассматриваться только в эти моменты времени при соблюдении следующих условий: входные сигналы x_p не должны изменяться в момент времени, когда dH=1; переходной процесс, возникший в предыдущем дискретном моменте времени t_д должен закончиться к следующему дискретному моменту времени t_д= t_д+1.

Таким образом, введение тактового сигнала позволяет исключить из рассмотрения переходные процессы в синхронном автомате, что нельзя сделать в асинхронном потенциальном автомате, в котором изменения выходных сигналов ЭП Q_r вызываются изменением входных сигналов Q_r⁺.

Задание синхронного потенциального автомата осуществляется аналогично асинхронному потенциальному автомату.

Рис. 3.1

Рис. 3.2