4.1.5 Завдання ца графом

Абстрактний автомат часто задають за допомогою графа.

Граф автомата − це орієнтований зв'язний граф, кожна вершина якого визначає стан ЦА, а дуги вказують напрямок можливих переходів стану під впливом вхідних команд та позначають вихідний сигнал. Вершиниіз’єднують дугою, яка спрямована до вершини, якщо є перехід зі стануу стан. Цій дузі приписують вхідний сигналі вихідний, якщо вони визначені в ЦА, і ставлять риску при їхній відсутності. Якщо таких сигналів небагато, то пишуть всі, як по входу, так і по виходу.

На рисунку 4.5 показаний граф часткового автомата, заданого таблицею переходів і виходів (таблиця 4.7).

Таблиця 4.7- Таблиця переходів і виходів автомата

Рисунок 4.5 – Граф автомата

4.2 Приклад синтеза ца із «жорсткою» логікою управління

Під ЦА із «жорсткою» логікою управління розуміють схему з автоматичним виконанням всієї програми переходів від початкового стану до кінцевого. Після відпрацьованого циклу, автомат повертається у початковий стан.

4.2.1 Принцип роботи мікропрограмного автомата із жорсткою логікою управління

На рисунку 4.6 представлена послідовністна схема мікропрограмного автомата із жорсткою логікою управління.

Розглянемо принцип роботи автомата. За командою Пуск автомат асинхронно переходить із нульового стану в стан 7. При цьому, переключаються тригери пам’яті автомата ТТ₂, ТТ₃, ТТ₄по входу R зі стану 0 в 1. На виході елементів пам’яті ТТ₁, ТТ₂, ТТ₃, ТТ₄з’явиться код 0111 відповідно коду МК1. Сигнали з виходів елементів пам’яті через зв’язки джгута 1,2,3,4,5,6,7,8 надійдуть на схеми дешифраторів DC1, DC2, DC3, DC4. Одночасно ці сигнали надходять і на шифратори вихідних сигналів керування, де на клемахY₁,Y₂,Y₃,Y₄,Y₅,Y₆,Y₇з’явиться код мікрокоманди МК1 - 0010001.

Рисунок 4.6 − Мікропрограмний автомат із жорсткою логікою управління

Стан автомата 0111 розпізнається дешифратором DC1, команда з якого по зв’язку 1 джгута зворотних зв’язків надходить на асинхронний вхід S допоміжного тригера Т₅і перемикає його в 1. Він, у свою чергу, дає дозвіл на проходження синхроімпульсів із генератора Gn на схему елементів пам’яті автомата (входи 3). По приходу синхроімпульсу С та команди МК1 на пам’ять, і їхнього збігу, відбувається переключення елементів пам’яті ТТ₁, ТТ₂, ТТ₃, ТТ₄у стан 9 (1001). Це переключення, у силу особливої властивості JK-тригера, відбувається по задньому фронту переключення синхроімпульсу С, що забезпечує нормальний часовий режим роботи. На вихідних клемах автомата з’явиться код мікрокоманди МК2 − 0100010. Далі автомат працює аналогічно.

Дешифратор DC2 розшифровує стан 1001 і переключає пам’ять у стан − 1011, а на виході з’являється код МК3 − 1000100. І знову, дешифратор DC3 розшифровує стан 1011 і переключає пам’ять у стан − 1101, а на виході з’являється код МК4 − 1111000. Команда DC4 переключає по зв’язку 4 тригер Т₅у нуль, перериваючи тим самим подачу синхроімпульсів на елементи пам’яті ТТ₁, ТТ₂, ТТ₃, ТТ₄і, через інвертор, по зв’язку 5 джгута зворотного зв’язку, надходить на входи R, установлюючи елементи пам’яті у початковий стан − 0000, при цьому, на виході з’являється мікрокоманда МК0 – 0000000, що відповідає початковому стану автомата. Для повторення циклу необхідно знову подати зовнішню команду Пуск.

Відзначимо, що стани розглянутого автомата й вихідних кодів обрані довільно й рисунок 13.7 відповідає цьому вибору. Розглянемо послідовність проектування цієї схеми.