для работы с aсинхронными

Воз действиями.

532,3

Преобразователи информации с зако- ном функционирования, представляе- мым функциями переходов и выходов асинхронного автомата имеют дело с сигналами, изменяющимися в произ- вольные моменты времени.

Тактами при этом являются отрезки вре- мени, в которые входные воздействия не- изменны. Реакция автомата на изменение воздействия (изменение состояния или выходных сигналов) проявляется с за- держкой £ tзад из-за инерционности реа- лизующей автомат схемы.

При этом реализация должна обеспечи вать приемлемую для конкретных прак- тических целей величину tзад . Входные воздействия имеют ограниче- ния на минимально допустимую длитель- ность такта Tmin и максимальное время задержки реакции на них tзад .

Имея синхросигналы с периодом t при t < Тmin и t< tзад , можно реализовать асинхронный преобразователь, исполь- зуя синхронный автомат со специальны- ми входными сигналами.

Синхронный автомат работает здесь в так называемой “быстрой тактности”, задаваемой сигналами С с периодом t<Тmin. (Быстрой она называется из-за того, что во время такта t может быть много тактов t )

Схема привязки (вариант)

Входные схемы строятся на основе D- триггеров и осуществляют привязку к “быстрому такту” каждого входного сиг- нала, обеспечивая неизменность сигна- лов для синхронного автомата на время такта.

После привязки сигнал хi может отста- вать на время t от исходного хi*, что мы полагаем допустимым по условиям реа- лизации. Заменив исходные хi* на хi, мы получаем возможность обрабатывать их синхрон- ным автоматом.

Функция переходов синхронного авто- мата определяется так: 1) Для любой пары X,S значение состоя- ния перехода S(t+1) асинхронного авто- мата, если оно определено задает состоя- ние синхронного. S(t+1) = S(t+1) = F( X(t+1), S(t) ) S(t+1) = =F(X(t),S(t))

Для асинхронного автомата не опре- делено S(t+1) для F( Xi, F(Xi, Sj) )     Во входной последовательности асин- хронного автомата не может быть двух идущих подряд Xi .

В таких случаях для синхронного авто- мата мы будем определять функцию переходов как F( Xi, F(Xi, S) )= F(Xi, S).

Такую функцию переходов (и соответст- венно выходов для автомата Мили) на- зывают устойчивой.

При повторении входных воздействий cинхронный автомат не будет менять своей реакции, а при смене входного воз- действия (с задержкой от схемы привяз- ки к такту) будем менять в соответствии с функцией переходов и выходов для асинхронного автомата.

В каждом “быстром такте” выходные сигналы определяются функцией выхо- дов исходного асинхронного автомата. Остается только принять меры к тому, чтобы они сохранялись в паузах между тактами, если их значение не меняется.

Это безусловно будет, если в качестве ЭА использовать схемы триггеров, упра- вляемые синхросигналами так, что в пау- зах между тактами состояния выходов триггеров сохраняются.

Именно так обстоит дело с типовыми схемами ЭА, например:   Здесь такт при С = 1

Пример недопустимой схемы ЭА:   (Такт при C = 1)

Примечание   Во время фиксации значений Х* они мо- гут менятся и соответственно будет за- фиксировано либо еще не измененное, либо уже новое значение.

Если изменяется лишь один хi*, то это приводит только к возникновению, либо к невозникновению задержки хi от хi*. Если сразу меняется несколько входных сигналов, может возникать неоднознач- ность восприятия.

Пример   При переходе 01®10 может возникнуть и зафиксироваться хi хj= 11.

Избавится от такой неоднозначности можно только установив на дисцип- лину смен входных сигналов (запретив одновременное изменение входов).

Если требования к быстродействию ав- томата таковы, что допускается задержка реакции на несколько (или даже много) “быстрых тактов”, можно использовать синхронный автомат с мультиплексиро- ванием всех входов в один.

Идея построения схемы

Фиксация X и Y выполняется синхрони- зируемыми триггерами.

Ранее формирование Y ( и новых значе- ний S ) осуществлялось КС в паузе между ” быстрыми тактами” и фиксация Y не была нужна. Теперь мы будем формиро- вать их за несколько ” быстрых тактов”, что требует сохранения Y на время фор- мирования нового значения.

Строя асинхронный преобразователь как автомат Мура или Мили, мы используем разные решения. Начнем рассмотрение с автомата Мура.

Пусть, например, нам нужно реализовать переходы вида:     Будем осуществлять их последовательно по отдельным переменным в отдельных. 560 “быстрых тактах”.

Для этого возьмем мультиплексор

Теперь представим схему

Переходы в автомате “быстрой тактнос- ти” определим в соответствии с законом функционирования исходного асинхрон- ного автомата.

Пример

Общая схема имеет вид

Последовательность действий здесь такова   Здесь Y,u,w,R – сигналы в быстрых 566 тактах при t = 1

Построенная схема реализует некоторый управляющий автомат. В то же время ав- томат “быстрой тактности” можно рас- сматривать как УА Мура, работающий с операционным автоматом.

568 w здесь может совпадать с u ( w = u )

При подобной реализации асинхронного автомата Мили вид схемы может остать- ся прежним, но функционирование авто- мата “быстрой тактности” изменится. Суть изменений легко увидеть на при- мере.

Последовательность действий здесь такова:

В заключение отметим, что автомат быстрой тактности часто строится так, что сигналы

w,R,u снимаются прямо с выходов ЭА при соответствующем кодировании состояний автомата (см. 2.3)