32.Гонки в автоматах.

Кодирование заключается в сопоставлении каждому состоянию автомата набора (кода) состояний элементов памяти. При этом наборы для всех состояний должны иметь одинаковую длину, а разным состояниям автомата должны соответствовать разные наборы. При функционировании автомата могут появиться так называемые состязания. Это явление возникает вследствие того, что элементы памяти имеют различные, хотя и достаточно близкие, времена срабатывания. Различны также задержки сигналов возбуждения, поступающих на входные каналы элементарных автоматов по логическим цепям неодинаковой длины. Если при переходе автомата из одного состояния в другое должны изменить свои состояния сразу несколько запоминающих элементов, то между ними начинаются состязания. Тот элемент, который выиграет эти состязания, т.е. изменит свое состояние ранее, чем другие элементы, может через цепь обратной связи изменить сигналы на входах некоторых запоминающих элементов до того, как другие, участвующие в состязаниях элементы, изменят свои состояния. Это может привести к переходу автомата в состояние, не предусмотренное его графом.

Суть состязаний сигналов в том,что при синтезе автоматов использ-ся только логические выражения,а фактор временной задержки на логических элементах не учитыв-ся.Фактор временной задержки в реальных схемах не только существует,но и изменяется при изменении внешних условий и при старении элементов.

Состязания м.б. опасными и неопасными.Неопасные состязания не фиксир-ся ЭП и поэтому не приводят к появл неалгоритмических переходов.При любой реализации состязания обязательно будут.Важно,чтобы последствия от них не были опасными.

33.Аппаратные противогоночные средства.

Устранить гонки можно аппаратными средствами. Один из способов ликвидации гонок явл метод импульсивной синхронизации.Суть его в том,что в качестве ЭП использ-ся синхрон триггеры,имеющие дополнительный вход Сот генератора синхроимпульсов, по которому поступает сигналС= 1 в момент прихода импульса(триггер управляется как обычныйRS-триггер) иС= 0 при его отсутствии(управляющие входы блокир-ся и триггер не может изменить своего состояния при измененииSиR). Структура авт-та,память которого построена на синхрон триггерах выглядит так:3 РИСУНКА!

Интервал tвыбир-ся исходя из того,чтобы обеспеч надёжное срабатывание триггеров,после чего запретить управление ими на время (t-T).Время Т выбир-ся из условия,чтобы все сигналы в комбинац схеме успели быть сформированными к след-му моменту поступления синхроинпульса.Естественно,что чем больше Т,тем больше времени для успокоения и тем надёжнее работа схемы.Но пропорц-но падает быстродействие.

Этот метод достаточно эффективен,если оптимально подобраны параметры tи Т,но 100% гарантии нет,т.к. время задержки микросхем явл изменяющейся величиной.Поэтому при определённых усл-х параметрыtи Т могут оказаться критическими.Также,формирование столь тонких импульсов С достаточно сложная техническая задача. Другой способ ликвидации гонок заключается во введениидвойной памяти.В качестве ЭП использ-сяMS-триггеры(хозяин-раб).РИСУНОК!

Основной принцип работы сост в том,что обратная связь в авт-те всегда разомкнута,либо по входу M-триггеров,либо по входуS-триггеров.При правильном выбореtи Т с учётом возможных изменений задержек и с запасом(20-30%) получ 100% гарантия.