4. Дискретно детерминированные системы (f-схемы)

В основе этого подхода лежит теория автомата.

Система представляется в виде автомата непрерывной дискретной информации и имеющего свое внутреннее состояние лишь в допустимые моменты времени.

Автомат можно представить как некоторое устройство (черный ящик), на которое подаются входные сигналы, снимаются выходные и которое может иметь некоторое внутреннее состояние.

Конечным автоматом, называется автомат, у которого множество состояний и входных сигналов, а, следовательно, и множество выходных сигналов является конечными множеством.

Абстрактно конечный автомат (от слова финити - автомат), отсюда название F-схема, характеризуется смесью элементов:

1. Конечным множеством входных сигналов х.

2. Конечным множеством выходных сигналов у.

3. Конечным множеством внутренних состояний – внутренний алфавит Z.

4. Начальными состояниями Z₀, при чем .

5. Функции переходов .

6. Функция выходов .

Таким образом, F-схема задается следующим выражением:

.

Работа конечного автомата происходит по следующей схеме: в каждом такте t на вход автомата, находящегося в состоянии Z(t), подается некоторый сигнал X(t), на который он реагирует в такте (t+1) переходом в новое состояние Z(t+1) и выдачи некоторого выходного сигнала.

Для автомата первого рода, называемого также автоматом Миля, можно записать:

Автомат Миля.

,

,

Автомат Мура.

,

,

Для автомата Мура функции не зависят от входной переменной x(t).

По числу состояний различают конечные автоматы с памятью и без памяти.

Автоматы с памятью имеют более одного состояния, а автоматы без памяти (например, логические схемы) обладают лишь одним состоянием.

При этом его работа заключается в том, что ставится в соответствие каждому x(t) определенный выходной сигнал y(t), т.е. для автомата без памяти, функция выхода записывается:

,

По характеру отчета дискретного времени конечные автоматы делятся на синхронные и асинхронные.

В синхронных F автоматах в моменты времени, которые автомат считывает, входные сигналы определяются принудительно с синхросигналами (синхронные RS-триггеры).

Асинхронный F автомат считывает входной сигнал непрерывно и поэтому реагирует на достаточно длинный входной сигнал постоянной величины x, он может несколько раз изменять состояние, пока не перейдет в устойчивое, которое уже не может быть изменено данным выходным сигналом.

Заключение

САПР — открытая и развивающаяся система. Существует, по крайней мере, две веские причины, по которым САПР должна быть изменяющейся во времени системой. Во-первых, разработка столь сложного объекта, как САПР, занимает продолжительное время, и экономи­чески выгодно вводить в эксплуатацию части системы по мере их готовности. Введенный в эксплуатацию базовый вариант системы в дальнейшем расширяется. Во-вторых, постоянный прогресс техники, проектируемых объектов, вычислительной техники и вычислительной математики приводит к появлению новых, более совершенных мате­матических моделей и программ, которые должны заме­нять старые, менее удачные аналоги. Поэтому САПР должна быть открытой системой, т. е. обладать свойством удобства использования новых методов и средств.

Список используемой литературы

1. Р.И.Сольницев “Автоматизация проектирования систем автоматического управления ”, изд-во “высшая школа” 1991г.

2. Р.И.Сольницев, М.А.Кане “Основы САПР” , Ленинград 1997г.

3.И.П.Норенков “Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем” изд-во “высшая школа” 1986г.

18