Перерисованная совмещенная таблица переходов и выходов
xj\ai | 00 | 01 | 10 |
0 | 01/00 | 01/01 | 01/01 |
1 | 10/10 | 10/10 | 00/00 |
В таблицах кодирования выходные каналы Z1 и Z2 называются физическими выходами автомата.
3. Пользуясь таблицами кодирования, можно на основе заданных переходов и выходов построить кодированные таблицы переходов и выходов. Кодированная таблица переходов определяет зависимость состояний Qi(t+1) элементарных автоматов в момент времени (t+1) от значения входного сигнала и внутренних состояний автоматов в предшествующий момент времени t. То есть:
Qi(t+1)=fi[Q1(t), Q2(t),…,QR(t),O1(t),…, OL(t)]
В кодированной таблице выходов – выходные сигналы Zl(t) определяются в зависимости от значения входных сигналов и внутренних состояний в момент времени t. То есть:
Zl(t)=fi[Q1(t),Q2(t),…,QR(t),O1(t),…,OL(t)]
Кодированная таблица переходов и выходов (совмещенная) имеет следующий вид:
(t) | (t+1) | |||||
o1 | Q1 | Q2 | Z1 | Z2 | Q1 | Q2 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | - | - | - | - |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | - | - | - | - |
В нашем случае:
Zl(t) = fi1[Q1(t), Q2(t), O1(t)], Z2(t) = fi2[Q1(t), Q2(t), O1(t)]
Эти функции являются переключательными, поскольку значения функции и ее аргументов определены в один и тот же момент времени t.
4. Основная задача, решаемая в процессе структурного синтеза – построение таблицы функций возбуждения элементарных автоматов, которая определяет значения сигналов на входах элементарных автоматов, необходимые для обеспечения переходов автомата из одного состояния в другое. При построении этой таблицы используется матрица переходов выбранных элементарных автоматов, в нашем случае JK-триггера:
J | K | Q(t) | Q(t+1) |
0 | b1 | 0 | 0 |
1 | b2 | 0 | 1 |
b3 | 1 | 1 | 0 |
b4 | 0 | 1 | 1 |
С помощью матрицы переходов заполняются столбцы таблицы функций возбуждения. В строках этой таблицы записываются значения J и K, обеспечивающие нужный переход.
Таблица функций возбуждения:
(t) | (t+1) | |||||||
o1 | Q1 | Q2 | J1 | K1 | J2 | K2 | Q1 | Q2 |
0 | 0 | 0 | 0 | b | 1 | b | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | b | b | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | b | 1 | 1 | b | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | - | - | - | - | - | - |
1 | 0 | 0 | 1 | b | 0 | b | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | b | b | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | b | 1 | 0 | b | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | - | - | - | - | - | - |
Таким образом, получим значения входных сигналов J и K элементарных автоматов, которые зависят как от значения входного сигнала, так и от состояния автомата в тот же момент времени, что и Qi.
Поскольку функции возбуждения J(t) и K(t) определенны в тот же момент времени, что и их аргументы Q1(t), Q2(t) и O1(t), то эти функции являются переключательными. В результате мы получим систему переключательных функций Z1(t), Z2(t), J1(t), K1(t), J2(t) и K2(t) заданных в виде таблиц их истинности.
5. Следующий этап –синтез комбинационной части конечных автоматов. На этом этапе по полученным переключательным функциям синтезируются комбинационные схемы. Очевидно, задача комбинационного синтеза конечных автоматов полностью совпадает с задачей синтеза логических схем. Обычно полученные переключательные функции минимизируют и представляют в булевом базисе, а переход к заданному базису осуществляют после.
В нашем случае мы имеем шесть переключательных функций трёх аргументов, для каждой из которых построим диаграмму Вейча.
- Раздел I. Введение. Общие сведения о цифровых автоматах Лекция 1. Основные понятия и определения.
- Раздел 2. Синтез цифровых автоматов без памяти
- Преобразование функции в минимальную конъюнктивную нормальную форму (кнф).
- Раздел 3. Общая теория конечных цифровых автоматов с памятью. Лекция 4. Основные понятия и определения.
- Элементарный автомат
- Диаграмму Вейча
- Граф d-триггера
- Матрица переходов rs-триггера:
- Матрица переходов jk-триггера:
- Перерисованная совмещенная таблица переходов и выходов
- Диаграммы Вейча
- Двухступенчатый триггер
- Раздел 4.Синтез типовых узлов эвм
- Кодированная таблица переходов и функций возбуждения
- Минимальные дизъюнктивные нормальные формы функций возбуждения триггеров
- Регистр сдвига
- Временная диаграмма
- Асинхронный вычитающий счетчик
- Асинхронный реверсивный счетчик
- Диаграммы Вейча
- Счетчик на синхронных т-триггерах
- Счетчик со сквозным переносом
- Организация цепей сквозного переноса
- Диаграммы Вейча
- Синхронный пятеричный счетчик
- Счетчик на кольцевых сдвигающих регистрах
- Счетчик Джонсона
- По матрице построим схему счетчика:
- Дешифратор с парафазными входами
- Линейный дешифратор
- Принцип построения пирамидального дешифратора на 16 выходов
- Полусумматор
- Кроме сумматоров существуют полусумматоры, которые осуществляют сложение двух чисел с формированием сигналов суммы и переноса.
- Диаграммы Вейча
- Сумматор комбинационно-накапливающего типа
- Последовательный сумматор
- В свою очередь:
- Раздел 5. Лекция 13. Абстрактный синтез конечных автоматов
- Регулярным выражением:
- Раздел 6. Лекция 15. Вероятностные автоматы