3 Разработка логической схемы управляющей части автомата

На основе ГСА составляем автомат Мура, и в качестве состояний автомата Мура используем вершины содержательного графа автомата. Входными сигналами являются логические условия содержательного графа автомата. Выходными сигналами являются комбинации микроопераций описанных в таблице 2.2.

Граф автомата Мура представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Граф автомата Мура

3.2 Кодирование состояний автомата

Воспользуемся эмпирическим алгоритмом кодирования, позволяющим уменьшить число переключаемых триггеров на каждом переходе автомата, что, в свою очередь, должно уменьшить сложность его схемной реализации. Составим матрицу переходов, соответствующую связям в автомате.

Пусть состояние b₁ кодируется набором 00000, а b_2­ – 00001. Выделим из подматрицы М₃

Так как состояния b₂, b₀ не определены то найдём кодировку состояния b₂ исходя из условия соседства состояний b₂ . Самый оптимальный набор выглядит 10001. Теперь выделим подматрицу М₄.

Состояние b₃ соседствует с состояниями b_{1 .} Наименьший вес по Хеммингу между состояниями b₃ и b₁ равен 1, и b₃ кодируется 00011.

Остальные наборы не удовлетворяют наименьшему весу по Хеммингу.

Теперь выделим подматрицу М_5.

Cостояние b₅ не закодировано то b₄ кодируем из перехода b₃ – b₄ . Условию по наименьшему весу удовлетворят состояние 00010.

Поэтому состояние b₄ кодируется 00011.

Состояние b₆ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₅.

Так как в матрице М₅ состояние b₇ b8 не закодировано то b₆ кодируем из перехода b₃ – b₆ . Условию по наименьшему весу удовлетворят состояние 00111.

Состояние b₇ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₆.

Состояние а₇ кодируем из перехода b₃ – b₇ и наилучшим вариантом будет 01011.

Выделим подматрицу М₇.

Состояние b₈ кодируем из перехода b₃ – b₈ . Подходящим вариантом является 10011.

Состояние а₅ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₈.

Подходящей комбинацией является 00110.

Состояние b₉ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₉.

Подходящей комбинацией является 11011.

Состояние b₁₂ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₀.

Выберем из наилучших комбинаций b₁₂ – 01011.

Состояние b₁₀ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₁.

Подходящей комбинацией является 11010.

Состояние b₁₁ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₂.

b₁₁ – 11000

Состояние b₁₅ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₃.

b₁₅ – 10000

Закодируем b_14, выделив подматрицу M₁₄.

b₁₄ – 01000

Состояние b₁₃ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₅.

b₁₃ – 11001

Состояние b₁₇ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₆.

b₁₇ – 01010

Состояние b₁₈ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₇.

b₁₈ – 01100

Состояние b₁₉ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₈.

b₁₉ – 01110

Состояние b₁₆ закодируем также как и предыдущие вершины, выделив подматрицу М₁₉.

b16 – 10100

Одна из возможных оптимальных кодировок приведена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Коды состояний автомата

b0	0	0	0	0	0
b1	0	0	0	0	1
b2	1	0	0	0	1
b3	0	0	0	1	1
b4	0	0	0	1	0
b5	0	0	1	1	0
b6	0	0	1	1	1
b7	0	1	0	1	1
b8	1	0	0	1	1
b9	1	1	0	1	1
b10	1	1	0	1	0
b11	1	1	0	0	0
b12	0	1	0	0	1
b13	1	1	0	0	1
b14	0	1	0	0	0
b15	1	0	0	0	0
b16	1	0	1	0	0
b17	0	1	0	1	0
b18	0	1	1	0	0
b19	0	1	1	1	0

Вес по Хеммингу:

W=1+1+1+2+1+1+1+1+1+1+2+2+1+1+1+3+1+1+1+1+1++2+2+1+1+2+1+4+2+3+2+1+1+1+3=52

Теперь сравним сложность закодированного автомата по таблице 3.2 со сложностью автомата, закодированного натуральным рядом чисел.

Так как W <W_1, следовательно, описанный способ кодирования позволяет уменьшить сложность автомата.