Сокращение первичной таблицы переходов

Сокращённая таблица переходов получается из первичной таблицы с помощью объединения строк с совместимыми состояниями.

Состояния называются совместимыми, если значения входов для этих строк одинаковы, а номера состояний, записанные в соответствующих столбцах, совпадают или друг с другом, или с фиктивными состояниями “Ф” (для не полностью определённых цифровых автоматов).

При объединении строк (состояний) необходимо придерживаться следующих правил:

а) если объединяются одинаковые номера состояний в скобках и без них, то результирующее состояние должно быть в скобках;

б) если объединяются фиктивные состояния и состояния, соответствующие какому-либо номеру, то в строке сокращённой таблицы пишется этот номер.

В общем случае объединение строк можно произвести различными способами. При проектировании триггеров следует рассмотреть все возможные способы объединения строк и получить различные структурные и принципиальные схемы триггеров, из которых выбирают те, которые обеспечивают наилучшее значение параметров.

Обозначив каждую группу состояний любым номером состояния из группы совместимых состояний (например, номерами первых состояний) и заменяя на них остальные совместимые с ними состояния, получаем конечную сокращённую таблицу переходов.

Сокращённая таблица переходов будет иметь следующий вид:

Таблица 4

Граф-схема переходов

Граф переходов составляется в соответствии с сокращённой таблицей переходов 4. Из табл. 4 видно, что, находясь в первом состоянии, равным 1, триггер не меняет его, если входной набор СХ₁Х₂ =000, 001, 010, 100, 101, 110, 111 и меняет на 2 набор при наборах СХ₁Х₂ =011.

Таким образом, граф-схема переходов имеет вид:

Кодирование внутренних состояний триггера

Для кодирования внутренних состояний табл.5 необходимы две ЭЗЯ с переменными Q¹ и Q², выражающими одновременно внутренние переменные триггерного устройства.

Известно, что когда две (или более) внутренние переменные одновременно изменяются в течение перехода из одного состояния в другое, то говорят, что имеет место состязания между изменяющимися переменными. Если желаемое состояние зависит от последовательности изменений переменных, то имеет место критическое состязание, приводящее к сбоям.

Способ кодирования, устраняющий состязания, называется противогоночным. При соседнем кодировании состояний, состязания всегда отсутствуют. Здесь любые два последовательных состояния кодируются наборами, отличающимися состояниями лишь одной ЭЗЯ.

Проведём соседнее кодирование внутренних состояний так, как показано на графе переходов (в знаменателе).

Обобщённая таблица переходов триггера во времени

Обобщённая таблица переходов составляется с использованием граф-схемы переходов (Табл. 5) имеет вид:

Таблица 5

Представлением триггерного устройства обобщённой таблицей переходов во времени заканчивается этап абстрактного синтеза.

Этап структурного синтеза.