Проектирование элементов ЭВУ, страница 2

Построенный таким способом граф КА Мили показан на рис.1.

 

Рис.1. Граф автомата Мили

1.2. Определение количества элементов памяти

       По условию в качестве элемента памяти необходимо использовать синхронный RS-триггер. Определим количество этих элементов, а также разрядности входной и выходной шин по следующим исходным данным:

               - число внутренних состояний (аk) k = 4;

- число входных сигналов (Zi) p = 4;

               - число выходных сигналов (Wi) s = 3 (W1 отсутствует).

       Отсюда можно определить недостающие данные:

               - число элементов памяти , ;

               - число разрядов входной шины , ;

               - число разрядов выходной шины , .

 

1.3. Составление таблиц переходов и выходов КА

По имеющемуся графу (рис.1) несложно составить таблицы переходов и выходов. Таблица переходов отражает возможные состояния функции переходов , которая определяет, в каком состоянии будет находиться автомат в следующем такте по известным входному сигналу  и состоянию автомата в текущем такте : . Таблица выходов отражает возможные состояния функции выходов , которая определяет выходной сигнал автомата, находящегося во внутреннем состоянии  при воздействии входного сигнала : .

Сначала составим таблицы в символическом виде.

Табл.2. ТаблицапереходовТабл.3. Таблица выходов

Сост. входа

a1

a2

a3

a4

Z1

a2

a4

Z2

a1

a1

a4

Z3

a3

Z4

a2

a3

a2

Сост. входа

a1

a2

a3

a4

Z1

W2

W2

Z2

W3

W3

W4

Z3

W4

Z4

W2

W2

W2

Закодируем автомат, поставив в соответствие каждому символическому сигналу произвольный двоичный код и соблюдая разрядность кода.

Табл.4. Входные сигналы     Табл.5. Выходные сигналы       Табл. 6. Сигналы памяти

Сост. входа

Биты кода

x1

x2

Z1

0

0

Z2

0

1

Z3

1

0

Z4

1

1

Сост. выхода

Биты кода

y1

y2

W2

0

1

W3

1

0

W4

1

1

Внут. сост.

Биты кода

Q1

Q2

a1

0

0

a2

0

1

a3

1

0

a4

1

1

       Тогда таблицы переходов и выходов примут следующий вид.

Табл.7. Таблица переходов                                  Табл.8. Таблица выходов

x1 x2

Q1 Q2

00

01

10

11

00

01

01

01

10

10

11

10

11

11

01

01

01

x1 x2

Q1 Q2

00

01

10

11

00

01

11

01

00

00

11

10

10

11

01

10

01


 
 


1.4. Составление таблицы возбуждения элементов памяти

       Как уже упоминалось, в качестве элемента памяти необходимо использовать синхронный RS-триггер. Словарь переходов данного триггера представлен в табл.9. Здесь в столбцах Rи Sуказаны сигналы на входах триггера (прочерк означает безразличное состояние входа), а в столбцах Q(t) и Q(t+1) указаны состояния прямого выхода триггера в текущем и последующем тактах соответственно.

Табл.9. Словарь переходов RS-триггера

Q(t)

R

S

Q(t+1)

0

-

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

-

1

       Используя словарь переходов и таблицу переходов, можно составить таблицу возбуждения памяти, рассматривая отдельно каждый переход и определяя, какие сигналы необходимо подать на входы первого и второго триггеров, чтобы триггеры перешли в нужные состояния по выходам. Полученная таким образом таблица возбуждения памяти представлена в табл.10.

Табл.10. Таблица возбуждения памяти