Цифровые автоматы. Языки описания цифровых автоматов. Проектирование конечных автоматов

Страницы работы

Фрагмент текста работы

получил двойку, то это состояние должно сохраняться до тех пор, пока не будет получена вторая оценка. Поэтому в этой клетке таблицы переходов проставляется устойчивое состояние S1, а в таблице выходов - выходной сигнал Y2.

Рассмотрим теперь клетку на пересечении столбца S0 и строки «пятерка». Сын получил пятерку и это состояние должно сохраняться до тех пор, пока не будет получена следующая оценка. Следовательно, в таблице переходов проставляется новое устойчивое состояние S2, а в таблице выходов, соответственно, выходной сигнал – Y4.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S1 и строки «двойка». Сын получил две двойки подряд и это состояние должно сохраняться до получения следующей оценки, следовательно, в эту клетку в таблице переходов проставляется новое устойчивое состояние S3, а в таблице переходов Согласно алгоритму выходной сигнал Y1.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S1 и строки «пятерка». Сын после двойки получает пятерку. Для запоминания этого факта можно ввести новое состояние автомата. Однако это состояние можно отождествить с начальным состоянием автомата, поэтому в соответствующую клетку таблицы переходов проставляется состояние S0, а в таблице выходов - выходной сигнал Y3.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S2 и строки «двойка». После пятерки сын получает двойку. В этом случае автомат из состояния S2 переходит в состояние S1. Поэтому в клетке таблицы переходов проставляется состояние S1, а в таблице выходов – выходной сигнал Y2.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S2 и строки «пятерка». Сын получил подряд две пятерки. Для запоминания этого факта можно ввести новое состояние автомата. Однако это состояние можно отождествить с существующим состоянием автомата S2. Следовательно, в этом случае автомат из состояния S2 переходит в состояние S2. Поэтому в клетке таблицы переходов проставляется состояние S2, а в таблице выходов – выходной сигнал Y5.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S3 и строки «двойка». Сын получает третью двойку подряд. Для запоминания этого факта можно ввести новое состояние автомата. Однако это состояние можно отождествить с существующим состоянием автомата S3. Следовательно, в этом случае автомат из состояния S3 переходит в состояние S3. Поэтому в клетке таблицы переходов проставляется состояние S3, а в таблице выходов – выходной сигнал Y0.

Рассмотрим клетку на пересечении столбца S3 и строки «пятерка». Сын после двух двоек получает пятерку. В этом случае автомат из состояния S3 переходит в состояние S0, т.к. возникшая ситуации эквивалентна ситуации 2,5. Поэтому в клетке таблицы переходов проставляется состояние S0, а в таблице выходов – выходной сигнал Y3. На этом процесс построения ТП и ТВ заканчивается.

Процесс построения ТП и ТВ завершается, когда все новые состояния, которые вводятся при рассмотрении незаполненных еще клеток ТП, можно отождествить с ранее введенными. При этом необходимо стремиться к минимальному числу столбцов, так как от последних зависит число элементов памяти, необходимых для построения автомата.

Кроме табличного представления для автомата можно использовать и графическое виде графа, вершины которого соответствуют состояниям автомата, а дуги – переходам между ними. Дуге графа приписывается входной сигнал  и выходной сигнал . Граф автомата, моделирующего умное поведение родителя, представлен на рис.5.5.

Рисунок 5.5. Граф автомата, описывающий поведение отца

Определение минимально-необходимого числа внутренних элементов памяти. После того, как построена таблица переходов и установлено число ее столбцов (обозначим это число r), можно определить число элементов памяти, необходимое для построения автомата

,

где  - обозначение ближайшего к a большего целого числа.

В нашем примере требуется  внутренних элементов памяти.

Кодирование состояний. Автомат имеет два входных сигнала, закодируем их так:

«2» ® «0»;

«5» ® «1».

Выходных сигналов шесть, закодируем их

«Y0» ® «000»:

«Y1» ® «001»;

«Y2» ® «010»;

«Y3» ® «011»:

«Y4» ® «100»;

«Y5» ® «101».

Внутренних состояний у автомата четыре. Закодируем их

«S0» ® «00»;

«S1» ® «01»;

«S2» ® «10»;

«S3» ® «11».

Структурная схема этого автомата после двоичного кодирования имеет следующий вид (рис.5.6):

Рисунок 5.6 Структурная схема автомата

Построение кодированных таблиц переходов и выходов. Два входных сигнала кодирует один двоичный разряд X, пары разрядов

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
864 Kb
Скачали:
0