5.1.5 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 5.7).

5.2 Приклад синтезу 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.

5.2.1 Принцип роботи мікропрограмного автомата із жорсткою логікою управління

На рисунку 5.6 представлена послідовністна схема мікропрограмного автомата із жорсткою логікою управління.

Таблиця 5.7 - Таблиця переходів і виходів автомата

Рисунок 5.5 – Граф автомата

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 5.6 − Мікропрограмний автомат із жорсткою логікою управління

Стан автомата 0111 розпізнається дешифратором DC1, команда з якого по зв’язку 1 джгута обернених 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 оберненого 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.