2.4 Детализация блока памяти
Целью данного этапа является разработка схемы электрической функциональной блока памяти синтезируемого автомата, который должен быть реализован заданном типе триггерных схем. По сути, блок памяти представляет собой r триггеров, электрически соединённых определенным образом, или, иначе говоря, представляет одну r – разрядную ячейку памяти. В вычислительной технике такую организацию триггеров принято называть r – разрядным регистром.
Для реализации блока памяти заданы комбинированные JK-триггеры, которые можно преобразовать в D – триггеры или в Т – триггеры. Модификация JK - триггеров позволяет не только уменьшить сложность логического преобразователя, но и повысить надежность синтезируемого автомата, так как устраняются запрещенные входные комбинации на информационных входах триггеров. Реализованная схема БП представлена на Рисунке 6.
Рисунок 6
3 Структурный синтез логического преобразователя
3.1 Разработка расширенной структурной таблицы переходов и выходов
Исходными данными для составления расширенных структурных таблиц переходов и выходов являются данные Таблицы 1 и Таблицы 2.
Расширенные структурные таблицы переходов и выходов отличаются от таблицы 1 введением дополнительных граф, содержащих информацию о структурном коде состояния автомата в текущий момент времени К(аm), о структурном коде автомата в последующий момент времени К(аs), а также структурный код функции возбуждения блока памяти F(аm,аs), который должен формироваться логическим преобразователем для подготовки перехода автомата из состояния аm в состояние аs. В зависимости от используемых триггерных схем функция возбуждения F(аm,аs) определяется различным образом.
При использовании D – триггеров функция возбуждения блока памяти находится на основании следующего уравнения:
. (6)
Из уравнения (6) следует следующая система уравнений:
(7)
Для исходного синхронного управляющего автомата структурная расширенная таблица переходов и выходов представлена Таблицей 3.
Таблица 3
|
am |
K(am) |
as |
K(as) |
X (am, as) |
Y (am, as) |
F(am, as) |
|||||||||
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
f3 |
f2 |
f1 |
f0 |
||||
|
a1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
a7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
- |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
a2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|||||
|
a2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
a3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
a3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
- |
0 |
0 |
1 |
0 |
|||||
|
a8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|||||
|
a9 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|||||
|
a3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
a4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
a4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
а5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
а9 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|||||
|
a5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
a6 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
a6 |
1 |
0 |
0 |
0 |
a7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
a7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
а1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
Продолжение Таблицы 3
|
am |
K(am) |
as |
K(as) |
X (am, as) |
Y (am, as) |
F(am, as) |
|||||||||
|
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
f3 |
f2 |
f1 |
f0 |
||||
|
a8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
a3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
a3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
- |
0 |
0 |
1 |
0 |
|||||
|
a9 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|||||
|
a9 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|||||
|
a9 |
0 |
0 |
0 |
1 |
а9 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
a10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|||||
|
a10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
a10 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
а6 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|||||
