Вопрос 13 - Структурный синтез автоматов

Структура УА с жесткой логикой

При синтезе УА необходимо выполнить следующие этапы:

1. Задание условий работы автомата;

2. Отметки граф - схемы алгоритма;

3. Получение графов автоматов;

4. Cинтез запоминающей части;

5. Синтез выходной части;

6. Синтез входной части.

Задание условий работы автомата. Условия работы синтезируемого автомата задаются в виде ГСА.

Отметки граф – схемы алгоритма.Для преобразования алгоритма в автомат ГСА нужно отметить состояниями ГСА.

Независимо от типа ЦА состоянием s₀ ГСА отмечается одинаково: отметка ставится на входе ждущей вершины XI и на входе вершины Y_k.

Другие отметки делаются по разному в зависимости от типа автомата.

Для ЦА Мура отметки ставятся левее вершины Y_i. Это соответствует закону функционирования ЦА Мура (y(t) = s(t)).

Для ЦА Мили отметка ставится на выходе операторной вершины. Если выходы операторных вершин соединены, то, естественно, отметка фиксируется после объединения выходов.

Ясно, что при объединении выходов операторной и условной вершин отметка будет на выходе операторной вершины.

Однако, если за таким соединением следует вершина Y_k, то дело ограничивается отметкой s₀ на входе вершины Y_k.

Правила отметок ГСА для ЦА Мили приводят к уменьшению числа состояний по сравнению с правилом отметок для ЦА Мура.

Графы автоматов. В начале дуги ставится осведомительный (входной) сигнал. Что касается выходных сигналов, то в ЦА Мура они фиксируются внутри вершины состояний, а в ЦА Мили - на конце дуги.

Cинтез запоминающей части Количество триггеров запоминающей части у ЦА определяется из расчета того, чтобы число состояний регистра было бы не меньше того, что получилось на графе автомата.

Следовательно, n_T  log₂ n_s, где: n_s - число состояний, n_T - количество триггеров.

Синтез выходной части. Ставится соответствие между данным состоянием и выходными сигналами. По этим соответствиям записываются выражения для каждого выходного состояния и строится логическая схема формирования выходных сигналов

Синтез входной части Формирование сигналов возбуждения производится с учетом входных сигналов Хi и предыдущих состояний s_i для УЦА Мили и s_i для УЦА Мура.

Вопрос 14 - Абстрактный синтез автоматов. Автоматы Мили и Мура

При синтезе УА необходимо выполнить следующие этапы:

1. Задание условий работы автомата;

2. Отметки граф - схемы алгоритма;

3. Получение графов автоматов;

4. Cинтез запоминающей части;

5. Синтез выходной части;

6. Синтез входной части.

Законы функционирования автоматов Мили и Мура, используя в качестве индексов "ми", "му":

s(t)_ми= (s(t-1), x(t)), y(t)_ми=(s(t-1), x(t)) - ЦА Мили;

s(t)_му= (s(t-1), x(t)), y(t)_му=(s(t)) - ЦА Мура.

У ЦА Мили выходной сигнал имеется только тогда, когда есть входной сигнал, а у ЦА Мура выходной сигнал имеется всегда. Целесообразно считать, что выходной сигнал у ЦА Мили носит импульсный характер, а у ЦА Мура - потенциальный характер.

Диаграммы работы ЦА Мили (рис.5,а) и Мура (рис.5,б) показаны на рис. 6 и 7 соответственно.

Рис.5. ЦА Мили и Мура

Рис.6. Диаграмма работы ЦА Мили Рис.7. Диаграмма работы ЦА Мура