- •Вопросы к госэкзамену
- •1. Конечные цифровые автоматы (ца). Абстрактный автомат как математическая модель конечного ца. Автоматы Мили и Мура, с-автомат, законы функционирования, основные отличия. Варианты ца.
- •2. Способы задания ца. Задание цифровых автоматов на начальных языках: язык граф схем алгоритмов (гса) и язык логических схем алгоритмов (лса).
- •Табличный способ задания.
- •4. Автомат без памяти (комбинационная схема). Закон функционирования, этапы проектирования. Основные критерии качества технической реализации.
- •5.Канонический метод синтеза комбинационных схем (кс). Синтез кс в булевом базисе, базисах и-не, или-не, и-или-не. Правила преобразования для рациональной реализации.
- •Можно привести схемы.
- •6. Абстрактный синтез ца. Представление автоматов на стандартном языке на основе задания его на начальном языке. Построение таблиц переходов по гса.
- •7. Абстрактный синтез ца. Представление автоматов на стандартном языке на основе задания его на начальном языке. Построение таблиц переходов по лса.
- •8. Операционное устройство как модель дискретного преобразователя в.М. Глушкова. Операционные и управляющие автоматы. Микропрограммные автоматы. Принцип микропрограммного управления.
- •9. Управляющие автоматы (уа) с жесткой логикой. Взаимодействие автомата с внешней средой. Синхронизация автоматов. Гонки или состязания в автоматах. Методы устранения гонок.
- •10. Управляющие автоматы (уа) с программируемой логикой. Структурная организация. Способы адресации микрокоманд.
2. Способы задания ца. Задание цифровых автоматов на начальных языках: язык граф схем алгоритмов (гса) и язык логических схем алгоритмов (лса).
Рассмотрим начальные языки, наиболее часто используемые для описания функционирования ЦА: язык граф схем алгоритмов (ГСА) и язык логических схем алгоритмов (ЛСА).
Пример ГСА: |
Язык ГСА является простейшим и самым распространённым языком, применяемым для описания функционирования управляющих микропрограммных устройств. При разработке алгоритма работы ОУ вначале записывается содержательная ГСА (СГСА), в которой внутри операторных и условных вершин записывается содержательное обозначение микроопераций и логических условий. Например, При кодировании СГСА внутри операторных вершин записываются символы из множества выходных сигналов Y = {y1, y2,..., yN}, а внутри условных вершин символы из множества входных сигналов X = {x1, x2,..., xL}. | |
При соединении выхода условной вершины с её входом в цепь обратной связи вводится пустая операторная вершина, отмеченная пустым выходным сигналом ye. Пустые операторные вершины ставят на выходе условной вершины в начале цикла. |
|
Язык ЛСА является аналитической интерпретацией языка ГСА и может быть использован для более компактной формы записи алгоритма функционирования ЦА. Язык ЛСА был впервые предложен А.А. Ляпуновым в 1953 г. для записи микропрограмм. В дальнейшем он стал широко использоваться в качестве начального языка задания алгоритмов функционирования управляющих устройств.
Запись алгоритма на языке ЛСА представляет собой конечную строку, состоящую из символов операторов A = {A0, A1,..., Ak}, логических условий X = {x1,..., xL} и верхних и нижних стрелок, которым приписаны натуральные числа (). При этом последовательность выполнения операторов будет определяться порядком их записи. Порядок выполнения операторов может быть строго фиксированным или зависеть от некоторых логических условий. В последнем случае применяют логическую переменнуюсо стоящим справа от нее началом стрелкис индексомi = 1, 2, … Конец стрелки с этим же индексом стоит слева от того оператора ЛСА, который должен выполняться, если логическая переменнаяxm принимает нулевое значение.
Например, означает, что после выполнения оператораA1 в зависимости от значения логического условия xm может быть выполнен оператор A2, стоящий непосредственно за , еслиxm = 1 или оператор An справа от стрелки , если xm = 0.
В некоторых случаях используются логические условия, которые всегда принимают нулевое значение, т.е. тождественно ложные логические условия w (оператор w). После оператора w всегда производится переход по стрелке, которая стоит справа от него.
Пример ЛСА эквивалентной ГСА, рассмотренной выше:
3. Задание ЦА на стандартных языках: таблицы, графы и их аналитическая интерпретация – системы канонических уравнений (СКУ) и системы выходных функций (СВФ). Условия однозначности и полной определенности.
Стандартные или автоматные языки задают функции переходов выходов в явном виде. К ним относятся таблицы, графы, матрицы переходов и выходов и их аналитическая интерпретация СКУ и СВФ. Для того, чтобы задать автомат, необходимо описать все компоненты вектора S = <A, Z, W, , , a1>.