Цифровые автоматы. Языки описания цифровых автоматов. Проектирование конечных автоматов

Страницы работы

15 страниц (Word-файл)

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