2.4.3 Модель совмещенного автомата (с-автомата)

Модель совмещенного автомата представляет собой комбинацию моделей Мили и Мура. Совмещенный автомат позволяет одновременно формировать выходные сигналы как "короткие", так и "длинные".

Абстрактный С-автомат - математическая модель дискретного устройства, для которого заданы следующие параметры:

Q={q1,...,qn}	 множество состояний;
X={x1,...,xm}	 входной алфавит;
Y={y1,...,yg}	 выходной алфавит типа 1;
U={u1,...,uf}	 выходной алфавит типа 2;
:QXQ	 функция переходов, реализующая отображение DQX в Q;
1:QXY	 функция выходов, реализующая отображение D1QX на Y;
2:QU	 функция выходов, реализующая отображение D2Q на U;
q0 Q	 начальное состояние автомата.

Абстрактный С-автомат можно представить в виде устройства с одним входом, на который поступают сигналы из входного алфавита X, и двумя выходами, на которых появляются сигналы из выходных алфавитов Y и U (рис.2.2).

О

26

25

тличие С-автомата от моделей Мили и Мура состоит в том, что он одновременно реализует две функции выходов ₁ и ₂, каждая из которых характерна для этих моделей в отдельности. Этот автомат можно описать следующей системой уравнений:







q (t+1) =  (q(t),

y (t) = ₁ (q(t), x(t)); (2.6)

u(t) = ₂ (q(t)).

Выходной сигнал u=₂(q_s) выделяется все время, пока автомат находится в состоянии q_s. Выходной сигнал y=₁(q_s, x_n) выдается во время действия входного сигнала x_n при нахождении автомата в состоянии q_s. От С-автомата легко перейти к автоматам Мили или Мура (с учетом возможных сдвигов во времени на один такт), так же как возможна трансформация автомата Мили в автомат Мура, и наоборот.

U={u₁,...,u_f}

X={x₁,..., x_m}

Y={y₁,...,y_g}

Q={q₁,....,q_n}

Рис. 2.2 Модель совмещенного автомата с одним

входом и двумя выходами (С-автомат)

2.4.4 Модель микропрограммного автомата

Принцип функционирования микропрограммного автомата (МП-автомат) удобно рассматривать во взаимодействии с управляемыми им функциональными блоками (ФБ) [5]. При этом среди ФБ целесообразно выделить два типа блоков: операторные (ОФБ) и логические (ЛФБ). МА-автомат вырабатывает последовательность выходных сигналов (воздействий) z_ai и z_pj, которые управляют работой ОФБ и ЛФБ.

r_{1 Z a1}

r_{k Z ak}

p_{1 Z p1}

p_{m Z pm}

Рис. 2.3 Структурное представление микропрограммного автомата

П

27

ри воздействии на ЛФБ_j им вырабатывается одно из двух возможных значений проверяемого параметра pj, которое поступает на вход микропрограммного автомата. Следовательно, на вход pj воздействие может поступить лишь в том случае, если имеется воздействие на выходе z_pj. Поэтому все входы МП-автомата разделяют на две группы: внешние r₁,…,r_k и внутренние p₁,…,p_m. Выходы z_p1,…,z_pm можно назвать внутренними выходами, а z_a1,…,z_ak - внешними.

Наличие зависимости поступления воздействий на внутренние входы МП-автомата от его внутренних выходных воздействий является одной из основных особенностей МП-автомата. Второй особенностью является то, что при неизменном состоянии внешнего входа автомат вырабатывает последовательность сигналов на основных выходах.

Примем, что Q={q₁,...,q_n} множество внутренних состояний МП - автомата. Тогда его закон функционирования можно задать одним из следующих способов:

q (t + 1) =  ((q(t), r(t), p(t)),

_{Z a}(t) = ₁((q(t), r(t), p(t)), (2.7)

_{Z p}(t) = ₂((q(t), r(t), p(t)),

или

q (t + 1) =  ((q(t), r(t), p(t)),

_{Z a}(t) = ₁((q(t)), (2.8)

_{Z p}(t) = ₂((q(t)).

Соотношение (2.7) задает МП - автомат, который соответствует модели Мили, а соотношение (2.8) - соответствует модели Мура.