Конечные автоматы. Принцип функционирования конечного автомата. Типы конечных автоматов
Ответы по ВиМТУ Типы цифровых устройств. Определение принадлежности устройства к первому или второму типу. Примеры устройств относящихся к первому и второму типу. Эти устройства работают на 2х уровнях напряжения 0 и 1. Все устройства должны иметь схемы (логические элементы) где информация хранится, преобразуется и направляется. 2 типа схем: а) преобразования без учета предыдущего состояния (сумматоры, шифраторы и дешифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры), б)запоминающие, преобразующие с учетом предыдущего состояния (триггеры, счетчики, регистры) Все цифровые устройства делятся на 2 основных класса: А.комбинационные цифровые устройства (КЦУ) Б.конечные автоматы КЦУ-устройства не содержащие в своей структуре обратной связи. В каждый момент времени состояние выхода зависит только от входного воздействия. Устройства этого класса служат для преобразования информации и коммутации. К ним относятся: сумматоры, шифраторы и дешифраторы, различные кодопреобразователи. Коммутационные КЦУ- мультиплексоры и демультиплексоры Конечные автоматы- схемы,содержащие в своей структуре обратную связь, в каждый момент времени состояние выходов зависит не только от входных воздействий, но и от состояний выходов в предыдущий момент времени. КА служат для хранения информации или её преобразования с учетом предыдущих состояний. К устройствам этого типа относят: триггеры и все устройства, построенные на основе триггерной системы (счетчики, регистры) 2. Комбинационные цифровые устройства. Шифратор и дешифратор.Определение, принцип функционирования КЦУ-устройства не содержащие в своей структуре обратной связи. В каждый момент времени состояние выхода зависит только от входного воздействия. Устройства этого класса служат для преобразования информации и коммутации. К кодопреобразующим КЦУ относятся шифратор, дешифратор, различные типы кодопреобразователей, коммутационные КЦУ: (де)мультиплексор. Синтез КЦУ начинается с технического задания на построение(словесное описание функций устройства), по заданию записываются таблицы функционирования и при необходимости система логических уравнений, отражающие работу устройств. Для кодопреобразователя синтез производится аналогично рассмотренным устройствам(составляется таблица переключений, для каждого выхода записывается логическое уравнение относительно входов). Дешифратор – устройство, определяющее направление по поступившему на входы адресы. В каждый момент времени активный уровень может появиться только на одном выходе устройства, индекс выхода при этом совпадает с двоичным кодом, поступившим на вход адреса. Шифратор – устройство, определяющее адрес направления, по которому поступил запрос. В каждый момент времени в таком устройстве активный сигнал может быть только на одном входе. В противном случае состояние выходов не определено. Для шифратора с количеством входов направлений N и количеством адресных выходов M соотношение M = log2N Комбинационные цифровые устройства. Мультиплексор и демультиплексор. Определение, принцип функционирования. Мультиплексор – это устройство, коммутирующее на единственный выход тот из входов данных, адрес которого указан на адресных входах. Для n адресных входов и m входов данных соотношение m=2n (m<2n ). Функция выхода: Do = nA1 & nA0 & Di0 \/ nA1 & A0 & Di1 \/ A1 & nA0 & Di2 \/ A1 & A0 & Di3; Демультиплексор- это устройство, распределяющее информацию с единственного входа данных на тот из выходов данных, адрес которого указан на адресных входах. Соотношение между m и n аналогично соотношению для мультиплексора. Универсальный коммутатор-устройство, связывающее единственный регистр с одним из нескольких, имеющих адреса. Может функционировать как мультиплексор или как демультиплексор в зависимости от ситуации. Адресные входы включены в дешифратор, управляющий ключами направлений. Комбинационные цифровые устройства. Сумматор. Определение, принцип функционирования. Сумматор – комбинационное цифровое устройство, предназначенное для получения арифметической суммы двух чисел, представленных в двоичном коде. Все разрядные сумматоры, кроме нулевого разряда, имеют дополнительный вход переноса. Итак, для реализации N-рядного сумматора необходим один модуль полусумматора, реализующий 0-й разряд ( 2 входа и 2 выхода), и N-1 модуль полного одноразрядного сумматора ( 3 входа и 2 выхода). Конечные автоматы. Принцип функционирования конечного автомата. Типы конечных автоматов. Конечные автоматы- схемы,содержащие в своей структуре обратную связь, в каждый момент времени состояние выходов зависит не только от входных воздействий, но и от состояний выходов в предыдущий момент времени. КА служат для хранения информации или её преобразования с учетом предыдущих состояний. К устройствам этого типа относят: триггеры и все устройства, построенные на основе триггерной системы (счетчики, регистры) 6. Простейший конечный автомат. Принцип функционирования, описание, таблица истинности. Простейшим конечным автоматом является триггер. Триггер – устройство, имеющее 2 устойчивых состояния (уровень 0 и уровень 1). Различают триггеры переключательного типа и триггеры установочного типа. Триггер переключательного типа изменяет свое состояние на противоположное после каждого поступившего на вход импульса. Пример – T-триггер. Этот триггер имеет тактовый вход T и единственный выход Q. Триггеры переключательного типа имеют ограниченную область применения. В основном устройства вычислительной техники строятся на основе триггеров установочного типа. Простейшей ячейкой установочного типа является асинхронный RS-триггер. Такой триггер имеет два выхода - прямой и инверсный (устойчивым состоянием триггера всегда считается состояние прямого выхода Q, подтвержденное своей инверсией), и два входа S, Set – вход установки 1 и R, Reset – вход установки 0. Запишем таблицу функционирования триггера. Управляющим уровнем для такой структуры является 0. При отсутствии управления триггер находится в режиме хранения информации, подача управления на R-вход приводит к установке триггера в 0, подача управления на S-вход к установке 1, подача управления на оба входа одновременно приводит к неопределенности ( на прямом и инверсном выходах уровень 1). Выход из такого состояния в режим хранения не определяется. Поэтому подача управления на оба входа называется запрещенной комбинацией. Асинхронная RS-ячейка – основа построения всех триггеров установочного типа. К этому типу относятся синхронные D-триггер и JK-триггер. У таких триггеров есть 3 типа входов: 1)информационный (D,JK)-определяют тип инф-ии, записываемым в триггер(0 или 1); 2)синхронизации(clk,SYNC)-указывает время записи инф-ии в триггер; 3)установочный – служит для асинхронной установки триггера в необходимое первоначальное состояние.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1660)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |