- •Теория автоматов. Уровни представления эвм.
- •Операционные элементы. (оэ)
- •Процессор гса:
- •Достоинства и недостатки.
- •Операционное устройство для выполнения операций алгебраического сложения двоичных чисел.
- •Суммирование при использовании прямого кодирования.
- •Суммирование чисел при использовании обратного кода.
- •Дополнительный код.
- •Модифицированный код.
- •Пример суммирования.
- •Конечные автоматы.
- •Теория конечных автоматов
- •Способы задания функций переходов.
- •Автоматы ( с выходным преобразователем)
- •Способы задания автоматов
- •Способы задания автомата Миля
- •Преобразование автоматов из Миля в Мура и обратно Понятие эквивалентности автоматов
- •Преобразование Мура в Миля
- •Техника преобразований.
- •Обратный переход. Построение Мура для заданного Миля.
- •Частичные или не полностью определенные автоматы.
- •Синтез конечных автоматов.
- •Абстрактный синтез конечных автоматов.
- •Построение дерева входных последовательностей.
- •Структурный этап синтеза автоматов.
- •Основные этапы структурного синтеза.
- •Типы памяти.
- •Основные типы триггеров.
- •Пример структурного синтеза синхронного автомата.
- •`Временная диаграмма.
- •Этап минимизации автомата при абстрактном синтезе. Минимизация полностью определенного автомата.
- •Алгоритмы минимизации на основе треугольной матрицы.
- •Минимизация числа состояний частичного автомата.
- •Минимизация частичного автомата.
- •Абстрактный этап синтеза конечного автомат. (неканонический метод).
- •Алгоритм перехода от граф схемы микропрограммы к автомату Мура.
- •Учет взаимодействия проекционного и управляющего автоматов. Алгоритм получения.
- •Алгоритм получения частичного автомата.
- •Множество входных значений.
- •Кодирование состояний синхронного автомата.
- •Кодирование соседними кодами.
- •Минимизация числа переключений элементов памяти.
- •Универсальный способ кодирования (для синхронного автомата).
- •Автомат с дешифратором.
- •Асинхронные автоматы.
- •Этапы синтеза асинхронного автомата.
- •Реализация асинхронного rs триггера на логических элементах.
- •Установочные входы в триггерах.
- •Синхронные элементы памяти.
- •Требования, предъявляемые к синхросигналу.
- •Синтез синхронного rs триггера.
- •Синтез триггера с задержкой.Реализация асинхронного t триггера.
- •Исключение состязаний элементов памяти в синхронных автоматах.
- •Структура автоматов на плм и пзу.
- •Явление рисков в комбинационных узлах.
- •Исключение влияние рисков.
- •Построение схем без риска.
- •Алгоритм построения схемы без рисков по днф.
- •Алгоритм построения схемы без риска.
- •Автоматы, языки и грамматики.
- •Задача распознавания цепочек языка.
- •Классификация грамматик по Хомскому.
- •Примеры построения грамматик.
- •Грамматика для выполнения арифметических операций.
- •Соответствие конечных автоматов и автоматных грамматик.
- •Этапы для заданной автоматной грамматики.
- •Этапы для заданной автоматной грамматики.
- •Недетерминированные конечные автоматы.
- •Преобразование недетерминированного автомата в детерминированный.
- •Преобразование некоторых типов грамматики к автоматному ввиду.
- •Алгоритм получения правил, не содержащих правил вывода нетерминальных символов.
- •Построение распознавателей и преобразователей.
- •Построение распознавателей.
- •Алгоритм построения преобразователя.
Абстрактный этап синтеза конечного автомат. (неканонический метод).
Примером неканонического синтеза является построение микропрограммного автомата. Микропрограммным автоматом будем показывать автомат реализующий заданную микропрограмму. Все свои области применения микропрограммного автомата можно рассматривать как абстрактный автомат с закодированными входными и выходными словами и абстрактными состояниями.
Алгоритм перехода от граф схемы микропрограммы к автомату Мура.
Начальная и конечная вершины помечаются начальным состоянием.
Все операторные вершины граф-схемы помечаются индивидуальными символами состояний автомата, в независимости от микропрограмм находящихся в этих вершинах.
Строится n+1 вершина графа(n– число операторных вершин в алгоритме), каждая вершина помечается символом состояния и микрокомандой из операторной вершины в качестве выходного сигнала.
Вершину Siсоединяем сSjдугой на которой в качестве входного сигнала приводят код логического условия, которые допускают переход из оператора помеченногоSiв оператор помеченныйSj.
Пример:
P = {P0 , P1 , P2 , P3}
S = {S0 , S1 , S2 , S3 , S4}
W= {W0,W1,W2,W3}
Автомат полностью определен, следовательно перейдем к автомату Мили:
Учет взаимодействия проекционного и управляющего автоматов. Алгоритм получения.
При переходе в граф-схеме алгоритма мы получаем полностью определенный автомат, т.е. из каждого состояния существуют переходы по любой комбинации логических условий, однако существуют взаимосвязи между микрооперациями, которые являются выходными сигналами автомата и логическими условиями, которые являются входными сигналами автомата.
С другой стороны наличие прочерков в таблице переходов частичного автомата может позволить получить более компактный автомат после минимизации.
Следовательно имея два автомата : частичный и полностью определенный, описывающий по одному алгоритму которого необходимо выбирать частичный в качестве окончательного, чтобы упростить (уменьшить затраты на автомат, сократить число состояний).
Для построения частичного автомата необходимо получить наборы Xвозможных в каждом состоянии. Для этого необходимо знать:
Множество наборов X, которые может получить автомат на вход, когда он находится в начальном состоянииS0– будем обозначатьU0
Как каждая микрооперация влияет на значение логических условий.
Алгоритм получения частичного автомата.
Строится дерево переходов и для каждого состояния определяется набор X. Построение дерева заканчивается, когда автомат попадает в состояние уже просмотренное и множество логических условий более не пополняется.
Из таблицы переходов полностью определенного автомата исключают переходы по несуществуемым наборам логических условий.
Пример:
Si / XiXj |
00 |
01 |
10 |
11 |
S0 |
S1 / 010 |
S1 / 010 |
S1 / 010 |
S1 / 010 |
S1 |
S1 / 010 |
S4 / 001 |
S3 / 011 |
S0 / 001 |
S3 |
S0 / 100 |
S0 / 100 |
S0 / 100 |
S0 / 100 |
S4 |
S1 / 010 |
S0 / 100 |
S1 / 010 |
S0 / 100 |
Предположим U0={1 , 1}
Yi / Xi |
X1 |
X2 |
Y0 |
|
0 |
Y1 |
⌐ |
Z |
Y2 |
|
1 |
Строим дерево переходов:
Если вырабатывается микрокоманда из двух микроопераций, то возможны следующие результаты Xi:
Если на Xiдействует только одна из двух микроопераций, то новое значениеXiсоответствует этому единственному воздействию.
Если на Xiдействует обе микрооперации, то
Эти микрооперации приводят к одному и тому же значению, то новому значению Xiприводится в соответствии с воздействием этих микроопераций.
Если микрооперации могут привести к разным Xi тоXi приписывается значениеZ.