- •Лекция 11
- •Конечные автоматы
- •Модели синхронных последовательных схем
- •Модель Мили
- •Модель Мура
- •Отличия моделей Мура и Мили
- •Построение последовательной схемы на основе модели
- •Счетчик с двумя произвольными счетными последовательностями
- •Диаграмма состояний модели Мура для счетчика
- •Таблица переходов состояний
- •Определение входных функций (заполнение карт Карно)
- •Определение входных функций (построение схемы)
- •Детекторы последовательности
- •Алгоритм проектирования
- •Диаграмма состояний
- •Таблица переходов состояний
- •Назначение состояниям значений переменных
- •Правило 1
- •Правило 2
- •Правило 3
- •Код Грея
- •Назначение состояний
- •Таблица назначенных состояний
- •Входные функции триггеров
- •Выходная функция
- •Проектирование на основе модели Мили
- •Диаграмма состояний модели Мили
- •Таблица состояний модели Мили
- •Таблица назначенных состояний модели Мили
- •Входные и выходная функции триггеров
- •Минимизация количества состояний
- •Эквивалентные состояния
Код Грея
•Код, характеризуемый тем, что все его
соседние комбинации отличаются значением только одного бита называется кодом Грея
•Все указанные три правила являются лишь рекомендацией, позволяющей упростить выходные функции, однако это не значит, что они будут использовать минимальное количество вентилей
Назначение состояний
•Состояние 1 → 000
•Состояние 4 → 001
•Состояние 5 → 010
•Состояние 8 → 100
•Состояние 2 → 111
•Состояние 3 → 101
•Состояние 6 → 110
•Состояние 7 → 011
Таблица назначенных состояний
Текущее
состояние y3y2y1 000 111 101 001 010 110 011 100
Следующее состояние Y3Y2Y1
X=0 |
X=1 |
111 |
000 |
111 |
101 |
111 |
001 |
010 |
000 |
110 |
000 |
111 |
011 |
111 |
100 |
111 |
000 |
Выходное
состояние Z
0
0
0
0
0
0
0
1
Входные функции триггеров
y y |
|
|
|
|
|
xy32 |
1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
01 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
11 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
10 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
y y |
|
|
|
|
|
xy32 |
1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
01 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
11 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
y y |
|
|
|
|
|
xy32 |
1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
01 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
11 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
10 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
•Y3=xy1+xy3+y2y1
•Y2=x+y3y2y1
•Y1=y3y1+y3y2y1+xy2y1+ +xy2y1
Выходная функция
•Получается
непосредственно из столбца текущих значений в таблице назначений
•Z=y3y2y1
y2y1 |
00 |
Z |
11 |
10 |
|
y3 |
|
01 |
|||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Проектирование на основе модели Мили
•Используется тот же алгоритм, что и при проектировании на модели Мура
•На диаграмме состояний модели Мили над дугами, направленными к состоянию, указываются как входные, так и выходные сигналы, которые приводят к переходу в данное состояние
Диаграмма состояний модели Мили
0110011
Таблица состояний модели Мили
Следующее состояние
Текущее
состояние
X=0 X=1
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
3 |
3 |
2 |
4 |
4 |
5 |
1 |
5 |
6 |
1 |
6 |
2 |
7 |
7 |
2 |
1 |
Следующее выходное состояние
X=0 X=1
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Таблица назначенных состояний модели Мили
|
Следующее состояние |
|
Текущее |
|
Y3Y2Y1 |
|
|
|
состояние |
|
|
y3y2y1 |
X=0 |
X=1 |
|
||
000 |
111 |
000 |
111 |
111 |
101 |
101 |
111 |
001 |
001 |
010 |
000 |
010 |
110 |
000 |
110 |
111 |
011 |
011 |
111 |
000 |
Следующее выходное состояние
X=0 X=1
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Входные и выходная функции триггеров
•Y3=xy1+xy3+y3y2y1+xy2y1
•Y2=x+y3y1
•Y1=y3+xy2y1+xy2y1
•Z=xy3y2y1