7.3. Побудова канонічної таблиці структурного автомата

Для забезпечення зручності побудови канонічної таблиці структурного автомата в прикладі 7.1, наприклад, перетворимо основну таблицю абстрактного автомата, замінивши в ній позначення станів на їх коди (табл. 7.5). Будуємо канонічну таблицю структурного автомата (табл. 7.6). Ліва частина таблиці подає двійкові коди алфавіту вхідних станів в поточний момент і внутрішніх станів в попередній момент часу. Права частина таблиці містить коди алфавіту стану автомата і вихідні стани автомата в поточний момент часу. Розглянемо заповнення першого рядка табл. 7.6. В табл. 7.5, під час подачі на вхід 0, знаходячись в стані 00, автомат перейде в стан 01 і на виході буде 0. Отже, права частина першого рядка табл. 7.6 буде мати вигляд 010. Наступні рядки заповнюються аналогічно.

Таблиця 7.5 – Закодована таблиця абстрактного автомата

	Коди внутрішніх станів в момент (t-1)			Коди вхідних станів
				0		1
	00			01/0		01/0
	01			10/0		00/1
	10			11/0		10/0
	11			00/1		11/0
Таблиця 7.6 – Канонічна таблиця структурного автомата
Аt		В1(t-1)	В2(t-1)		В1t		В2t	Ct
0		0	0		0		1	0
0		0	1		1		0	0
0		1	0		1		1	0
0		1	1		0		0	1
1		0	0		0		1	0
1		0	1		0		0	1
1		1	0		1		0	0
1		1	1		1		1	0

7.4. Вибір елементів пам’яті автомата

Заміна таблиці переходів автомата на структурну таблицю переходів призводить до того, що функція переходів δ автомата стає векторною. Іншими словами, аргументами такої функції містять всі можливі пари двійкових векторів (s_i, _i), а сама функція приймає значення із множини S двійкових векторів станів автомата. У відповідності зі структурною таблицею переходів автомата його векторна функція переходів кожній парі двійкових векторів (s_i, _i) ставить у відповідність визначений двійковий вектор s_k, що на абстрактному рівні визначається співвідношенням s_k = δ (s_i, _i). З цього витікає, що структурний автомат повинен запам’ятовувати двійковий вектор кожного наступного стану автомата, для чого і служать елементи пам’яті.

При канонічному методі структурного синтезу автоматів в якості елементів пам’яті використовуються елементарні автомати Мура з двома станами, які володіють повною системою переходів і виходів.

В якості елементів пам’яті структурного автомата звичайно використовуються D-тригери, T-тригери, RS-тригери, JK-тригери, які задовольняють вимогам відносно повноти переходів і виходів (рис. 7.1).



R

T

R

T

R

T

T







R

J

S

T

C

D

C

C

S

K

S

S

а)

б)

в)

г)

Рисунок 7.1 – Елементи пам’яті автомата

а) D-тригер б) T-тригер в) RS-тригер г) JK-тригер

Таблиці переходів вказаних тригерів подані табл. 7.7, 7.8, 7.9 і 7.10 відповідно.

Таблиця 7.7 – Таблиця переходів D-тригера
Dt	(t-1)	t
0	0	0
0	1	0
1	0	1
1	1	1

Таблиця 7.8 – Таблиця переходів T-тригера
Тt	(t-1)	t
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Таблиця 7.9 – Таблиця переходів RS-тригера
Rt	St	(t-1)	t
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	*	*
1	1	*	*
Таблиця 7.10 – Таблиця переходів JK-тригера
Jt	Kt	(t-1)	t
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	0

Входи D, Т, R, S, J і K називаються інформаційними. Таблиці переходів тригерів складаються тільки для інформаційних входів. Інші входи являються допоміжними. Зокрема, у RS-тригера вхід R – вхід установки тригера в нуль, вхід S – вхід установки тригера в одиницю, а вхід C – вхід для підключення синхроімпульсу. Кожний з тригерів має два виходи. Поява одиничного сигналу на виході, який помічений на рисунках символом , означає, що тригер перейшов в одиничний стан. Поява одиничного сигналу на виходіозначає, що тригер перейшов в нульовий стан. Для.RS-тригера являється забороненою вхідна комбінація RS = 11, тому що може призвести до неоднозначної роботи тригера. Кожний з вказаних тригерів є автоматом Мура з повною системою переходів (останнє видно із таблиць переходів тригерів) і повною системою виходів (кожний стан тригера являється його вихідним сигналом).