5. Что входит в состав элементного базиса?

В элементный базис могут входить разнообразные элементы, сами являющиеся простейшими автоматами. Выбор их зависит от уровня развития технологии производства реальных элементов, а также от требований, предъявляемых к базису со стороны методов синтеза, основными из которых являются полнотаиэффективность.

Базис состоит из логических элементов и элементов памяти:

- логические элементыпредставляют собой элементарные комбинационные логические автоматы, составляющие полную систему булевых функций, а функциональные свойства которых представляются достаточно полными логическими функциями: дизъюнкция, конъюнкция, отрицание, функция Шеффера, импликация, стрелка Пирса, и т.д.

- элементы памяти- элементарные логические автоматы. Наиболее простые и распространённые – элемент задержки и триггер. Элемент задержки – элементарный синхронный автомат, функции которого сводятся к задержке на один такт значения одной логической переменной. То есть значение выхода в момент времениtравно значению входа в момент времениt-1.Триггер – асинхронный автомат с двумя внутренними состояниями, которые могут фиксироваться и в каждое из которых при определённых условиях автомат можно перевести.

6. Понятие правильной синхронной сети.

Правильная синхронная сеть- это сеть, состоящая из логических элементов и элементов задержки, если:

1) к каждому входному полюсу блока присоединён не более, чем один выходной полюс (однако допускается присоединение выходного полюса блока к нескольким входным полюсам, то есть разветвление выходов);

2) в каждом контуре обратной связи, то есть в каждом цикле, есть хотя бы один элемент задержки.

Входными полюсами правильной синхронной сети будут полюса, не присоединенные ни к каким выходным полюсам блоков, а выходными полюсами те, которые не подсоединены ни к каким входным полюсам.

7. Канонические уравнения сети.

Возьмём произвольную правильную синхронную логическую сеть (ПЛС), обозначив её . Удалим из неё элементы задержки и получим линейно – упорядоченную сеть (ЛУС)без задержек, которая является логическим комбинационным автоматом. Входамиявляются: во-первых, входы, а во-вторых, выходыэлементов задержки. Выходы– это выходыи входыэлементов задержки. Таким образом, входной наборимеет вид, а выходной набор –. Если теперь наборсчитать входным сигналомсети, набор– выходным сигналомсети, а набор– состояниемсетии учесть, что, то получим, что сетьвычисляет две системы логических функций от набора– систему, то есть функцию переходов, и систему, то есть функцию выхода. Эти две системы называются каноническими уравнениями сети.

8. Проблемы кодирования состояний в асинхронных автоматах.

При кодировании асинхронных автоматов возникают проблемы, связанные с практической реализацией и конструктивными особенностями элементов памяти (триггеров). Каждый из реальных элементов памяти обладает инерционностью (ненулевое время срабатывания), причём эта инерционность не является постоянной и одинаковой для всех элементов. Это не учитывается в абстрактной модели автомата. Вследствие этого при переходе автомата из одного состояния в другое может реализоваться некоторая последовательность элементарных переходов (соответствующих изменениям состояния отдельных элементов памяти), при которой автомат проходит через некоторое множество промежуточных состояний и которая в общем случае непредсказуема. Последующие действия автомата будут определяться уже значениями функции переходов на достигнутых промежуточных состояниях.

Таким образом, дальнейшее поведение автомата может оказаться в зависимости от того, какой из элементов памяти быстрее среагирует на прикладываемое к нему воздействие. Элементы как бы состязаются в быстроте реакции, чем и обусловлено название соответствующего явления – состязание между элементами памяти. Если автомат приходит в намеченное матрицей переходов состояние, то состязания можно считать не опасными, в противном случае их следует рассматривать как опасные. Чтобы поведение автомата не отличалось от заданного матрицей переходов, необходимо устранить все опасные состязания между элементами.