3.2.6. Построение управления на базе автомата Мили

Рассмотрим построение управления на базе автомата Мили для объекта, работа которого задается ГСА, приведенной на рис. 3.13.

Формирование графа автомата Мили, соответствующего ГСА выполнения операции в управляемом объекте, осуществляется следующим образом:

• объединяются операционные вершины ГСА, для которых имеет место однозначная связь по входу и выходу при условии, что результат выполнения микрооперации в предыдущей вершине не используется при выполнении микрооперации в последующей вершине;

• устраняются замкнутые пути из одной логической вершины ГСА в другую, минуя операторные вершины, посредством введения в этот путь пустой операторной вершины;

- во множество вершин графа автомата Мили включают начальную и конечную вершины ГСА;

-кроме того, в качестве вершин графа автомата рассматриваются выходы операционных вершин ГСА (если выходы операционных вершин сходятся, то они рассматриваются как одна вершина графа цифрового автомата).

Используя указанные правила, ГСА на рис. 3.13 преобразуется в граф автомата Мили, приведенный на рис. 3.15. Данный граф формируется из исходной ГСА при условии, что микрооперации и допускают одновременное выполнение, а черезобозначена фиктивная вершина, содержащая пустую микрооперацию.

Рисунок 3.15. Граф автомата Мили

Микрооперация Y₀ выполняется при инициализации цифрового автомата.

Имея граф автомата Мили объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата строится за счет нахождения всех существующих путей из каждой вершины графа в другую с указанием условий, при которых имеет место данный путь, и вырабатываемых выходных сигналов, которые определяются микрооперациями, указанными в операционной вершине, через которую проходит данный путь.

Объединенная кодированная таблица переходов и выходов цифрового автомата составляется на основе всех существующих путей из вершин графа автомата. В табл. 3.3 приведена объединенная кодированная таблица переходов и выходов для графа автомата Мили (рис. 3.15.)

Таблица 3.3

Таблица переходов для автомата Мили

№ п/п	Начало пути		Конец пути		Логическое условие	Выходной сигнал	Управление памятью
	B(t)	код B(t)	B (t+1)	код А(t+1)			qD1	qD2	qD3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	B1	001	B5	101	_ _ _ _ x1x3x5x7	Y15	1	0	1
2	–	–	B6	110	_ _ _ x1x3x5x7	Y31	1	1	0
3	–	–	B5	101	_ _ x1x5x7	Y15Y16	1	0	1
4	–	–	B3	011	_ x1x5	Y15	0	1	1
5	–	–	B2	010	x5	Y19	0	1	0
6	B2	010	B4	100	_ x6	Y40	1	0	0
7			B2	100	x6	–	0	1	0
8	B3	011	B4	100	1	Y11	1	0	0
9	B4	100	B5	101	1	Y19	1	0	1
10	B5	101	B7	111	_ x15	Yк	1	1	1
11	–	–	B5	101	_ _ _ _ x1x3x5x7x	Y15	1	0	1
12	–	–	B6	110	_ _ _ x1x3x5x7x15	Y31	1	1	0
13	–	–	B5	101	_ _ x1x5x7x15	Y15,Y16	1	0	1
14	–	–	B3	011	_ x1x5x15	Y15	0	1	1
15	–	–	B2	010	x5x15	Y19	0	1	0
16	B6	110	B7	111	1	Yк	1	1	1

При формировании этой таблицы использовалась кодировка состояний цифрового автомата двоичными эквивалентами их индексов. В качестве элемента памяти использован D–триггер.

На основании составленной таблицы логические выражения для выходных сигналов и сигналов управления памятью имею вид:

После записи дизъюнктивной логической функций для выходных сигналов и сигналов управления разрядами памяти в скобках приведен перечень кодов используемых в этом выражении конъюнкций. В качестве этих кодов использованы номера строк в таблице, в которых отражается соответствующий путь.

На рис. 3.16 приведена логическая схема, реализующая цифровой автомат, заданный графом на рис. 3.15.

y₁₁

y₁₅

y₁₆

y₁₉

y₃₁

y_к

₃

Рисунок 3. 16. Логическая схема цифрового автомата Мили

На вход схемы поступают проверяемые условия . Обратные значения этих условий формируются с помощью шести схем НЕ.

На схеме каждый выход конъюнктивной части ПЛМ (горизонтальные линии) помечен кодом конъюнкции (номером строки в таблице), формируемой на этом выходе.

Выходом схемы является множество сигналов микроопераций.

Выбор типа цифрового автомата (Мили или Мура) зависит от реализуемой ГСА. В тех случаях, когда имеет место много сходящихся ветвей процесса, предпочтение следует отдавать автомату Мили, т. к. у него будет меньше вершин–состояний, чем у эквивалентного автомата Мура. В тех же случаях, когда в ГСА имеет место большое количество длинных линейных участков, предпочтение следует отдавать автомату Мура, т. к. у него проще логика формирования выходных сигналов.