Реализация автоматов Мили с задержкой
Введение в контур автоматов автомата Мура позволяет устранить "порочную петлю", так как у него Y(t) = F(S(t)) и \ Y(t) ¹ f(X(t))
Тот же эффект дает автомат Мили с за- держкой, у которого
и \ Y(t) ¹ f(X(t)). Y(0) можно определять произвольно
Автоматы Мили с задержкой при одина- ковом числе состояний с автоматами Мура могут иметь большее разнообразие реакций, так как у них Y=F(X,S), а не Y = F(S).
Благодаря этому автоматы Мили с за- держкой имеют меньшее число состоя- ний чем эквивалентные автоматы Мура, что выгодно, ибо сокращает число аргу- ментов функций переходов структурно го автомата.
Реализовать автомат Мили с задержкой можно по-разному.
Эту схему можно рассматривать как автомат с тактом на спаде С.
В это время S и Y не меняются , а значение Х определит S(t+1) и Y(t+1). При этом время паузы tп получится как
Можно трактовать такт и иначе: при С=1, но тогда время такта будет больше.
При этом растет требуемое время для со-хранения Х неизменным.
Триггеры для Х могут быть не нужны, если на вход схемы подаются сигналы, лучим схему с непересекающимися вход- ным микротактом t1 и выходным - t0.) Та- кое часто бывает.
Тогда возможна схема
В заключение отметим, что в этой схеме триггеры ТТ1 могут быть заменены на триггеры с динамической синхронизаци- ей по фронту. (Триггеры Т2 тоже могут быть с динамической синхронизацией, но по спаду.)
Неканонические Автоматы Мили.
Каноническая реализация автоматов Мили нам известна
Однако в ряде случаев важных для прак- тики, мы можем строить схемы проще. Речь идет о неканонических автоматах Мили с (t1 Ç t0) = Æ и с устойчивыми переходами и выходами при которых
Такие автоматы часто встречаются, особенно в составе операционных авто- матов. Таков, например, операционный элемент регистр, предназначенный для приема и хранения информации.
Реализуя такие автоматы, можно не бес-покоиться о том, чтобы смена состояния не происходила во время такта, ибо она не пов- лияет на поведение автомата.
Типичная реализация такова
ЭА на основе " обычных " одноступенчатых триггеров.
Постоянство Х в t1 обеспечивает внеш- няя среда, постоянство Y в t0 - схема.
Неканонические автоматы А1 и А2 не могут обмениваться сигналами, если у них одна тактность. Если же t10 = t21 и схема ЭА Мура.
4.4.Установка начального состояния автомата.
Мы имеем дело с инициальными автома- тами - автоматами с известным состояни- ем S(0). Для них S(0) должно быть установлено до того, как начнется интервал времени, соответствующий такту t=0.
В триггерных моделях ЭА такая уста- новка выполняется с помощью входов асинхронной установки, воспринимаю- их сигналы в отсутствии синхросигна- лов.
Пример
503 Часто ЭА проще устанавливать в Q(0) = = 00...0.
4.5. Автономные автоматы.
Автономным называется автомат Мура вида:
Отсутствие в качестве аргумента Х обу- славливает однозначность перехода из любого состояния. Функции переходов автономного автомата могут иметь один из следующих видов:
1)
2)
3)
Автоматы вида 1) "генерируют" перио- дическую последовательность выходных сигналов с периодом К. (Последовательность сигналов в периоде определяется тем, как отмечены выход ными сигналами различные состояния.)
Пример Имеем бесконечную последовательность 00101 00101 ...00101... Она может формироваться автоматом вида
Автоматы вида 2) "генерируют" перио- дическую последовательность выходных сигналов, которую предваряет последо- вательность конечной длины.
Пример Имеем последовательность 01.01.00.10.01 ... 00.10.01 ... (точками разделены одновременные сиг- налы 2х выходов.) Последовательность может формироваться автоматом вида:
Автоматы вида 3) "генерируют" последова-тельность выходных сигналов, начинающую- ся произвольной последовательностью длины (К-1) и продолжающуюся бесконечным повто-рением одинаковых сигналов, соответствую- щих Sк -1 .
Найдя периодическую часть некоторой последовательности и, возможно, пред-варяющую период последовательность конечной длины, мы можем построить функции переходов и выходов реали- зующего ее автомата.
Функции выходов могут быть любыми, причем от них в сильной мере будет за- висеть возможный вид структурного ав- томата ( его внутренняя композиция ).
Основываясь на разных методах коди- рования состояний (см.2.3.), можно полу- чать схемы разного вида: а)
Синтез схем вида а) и с) ничем не отличается от синтеза автоматов со входами Пример схемы вида а) Дано:
Кодируя получим: S2 =100 ; S3 =110 ; S4 =010 ; S5 =111 ; S1 =011 ; S0 =001 ; (См. раздел 2.3) Отсюда получаем кодированную таблицу переходов. Взяв ЭА типа JK построим функции возбуждения, а затем всю схему.
Отсюда получим: J0 = Q1 ; K0 = Q1 2 ; J1 = “1” ; K1 = Q2 ; J2 = 0 ; K2 = Q1 ;
В итоге схема содержит 3 ЭА типа JK и конъюнктор для реализации K0 = Q1 2
Схемы вида b)
Строятся, если можно взять в качестве основы ЭА с большим числом состояний, содержащий цепочку состояний S0 , S1, ... Sk-1 с переходами по одинаковым условиям. Такие ЭА обеспечивают простоту реализации функций переходов автономного автомата. В качестве примера такого ЭА можно взять aв-томат, реализующий функцию счета - счетчик.
Счетчик, воспринимая Х=1, переходить от Si к Si+1, а при Х=0 переходит от Si к Si . Все состо-яния счетчика однозначно представляются вы-ходными сигналами (Y = S ).
Используя счетчик, легко построить схему авто-номного автомата с функциями переходов вида
Счетчики представляют собой специфи- ческие, но широко употребимые схемы, которые почти всегда имеются в наборе технических средств , используемых для синтеза композиций. Построение схем счетчиков изучается схемотехникой.
К особенностям схем относится возмож- ность организации их работы в режиме счета по модулю К (кольцевой счет от 0 до (К-1) и наоборот) при любых К.
Часто схемы счетчиков допускают орга- низацию работы с переходами вида
Взяв счетчик с функцией переходов того же вида, что у строящегося автономного автомата, можно получать автономные автоматы как:
Синтез синхронных УА
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (774)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |