Вопрос 19. Эквивалентность автомата Мили и Мура.
Обе модели автоматов являются функционально эквивалентными, по одной модели автомата можно получить другую.
Каждая из моделей имеет своё применение, в частности при синтезе УА в одних случаях удобнее использовать Мура, в других – Мили.
1) Мур – Мили
Мур Мили, эквивалентный Муру
Мили ->Мура
Мили Мура
В общем случае автомат Мура содержит большее число состояний чем автомат Мили.
Вопрос 20. Виды уа
УА в составе ЦА (цифровых автоматов) обычно разделяют на автоматы с жесткой логикой и автоматы с программируемой (хранимой) логикой.
УАЖЛ строится на базе триггеров и КС, непосредственно реализующие переключение триггеров в нужное время (триггеры используются как память), также КС реализует выходы УА.
УАПЛ строятся на базе памяти микропрограмм, в которых хранятся микрокоманды в выбранном формате.
При синтезе также можно использовать теорию абстрактных конечных автоматов, но обычно синтезируют аналогично машинным командам.
УАЖЛ обладает большим быстродействием, но при реализации сложных алгоритмов (или наборов алгоритмов, как в CISC процессорах), ЖЛ оказывается достаточно сложной (либо растут аппаратные затраты, либо усложняется структура кристалла), тогда УАПЛ оказывается предпочтительнее.
Как правило в RISC процессорах используется ЖЛ, а в CISC – ПЛ.
Вопрос 21. Структурные схемы уа. Мили и Мура.
Исходной информацией для синтеза является иои формальное описание АА. для синтеза автомата необходимо выбрать тип триггеров для хранения кодов состояния (для памяти состояний). Фактически синтез УАЖЛ состоит в реализации автомата на базе элементов автоматов – триггеров, имеющих 2 состояния. Для этого таблица переходов дополняется управляющим сигналами для переключения триггеров, а состояние кодируется двоичными кодами, при этом каждый разряд кода состояния будет храниться на отдельном триггере.
Структурные схемы УАЖЛ на базе моделей Мили и Мура выглядит следующим образом.
Автомат Мили
Автомат Мура
КС - комбинационная схема.
Х-вход, Y-выход
ПС – память состояний (совокупность ЭП, с помощью которых хранится код текущего состояния), ЭПi – хранит i-ый разряд.
Ui – управляющий сигнал для i-го элемента памяти
Вопрос 22. Этапы синтеза уажл.
Выбирается или задается тип триггеров памяти состояний. Каждый триггер представляет собой элементарный автомат с двумя состояниями со своей таблицей переходов-выходов.
В дальнейшем эти таблицы используются для синтеза всего автомата.
Выполняется кодирование состояний с учетом типа триггеров
При необходимости выполняется кодирование входных и выходных сигналов (в курсовой входные сигналы не кодировать, а выходные кодировать в случае их большого количества (если >15)
Составляется закодированная таблица переходов и выходов в которой указываются коды состояний, входные и выходные сигналы и определяются управляющие сигналы для управления триггерами по их таблицам переходов, которые обеспечивают соответствующую смену кода состояния для каждого перехода.
По закодированной таблице переходов/выходов составляются логические функции для управляющих триггеров и формирования выходных сигналов.
Выполняется минимизация логических функций
При необходимости функция приводится к заданному базису.
Составляется схема автомата по полученной функции в соответствие со структурной схемой.