Файл: Баранов, С. И. Синтез микропрограммных автоматов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 5-6

Разбиение nL на классы I-эквивалентных состояний автомата Мили

--- -----------

 

 

 

 

 

Класс

Исходное

Класс

Входном сигнал

Выходной

эквива­

состояние

перехода

сигнал

лентности

 

 

 

 

 

 

 

В 2

*1*2

Уі

 

Оі

в 2

*1*.|

}

3

 

В 2

*1*2

к

2

Ві

 

В 1

*1*4

к 0

 

 

 

 

 

До

в г

°3

0.1 '

Об

в 3

О?

08

в 4

а0

в2

В2

В,

Ві

в 3

5.1

В3

Ві

В3

В3

В3

Ві

в2

Ві

В 2 Ві

Ві

Ві

ХіЛ *2

' *!*4

*1*2

*1*4

*4*3 . *4*3 *4*3 *4*3

хз

*3

*3

хя

*4

хі

Х4

,хА

1

1

Уі

Y 3

К2

Ко

Y ъ

Yi

Кв К4

Кв К4

Кв

К4

Кз

Кв

Кз

Кв

Кх

Уі

Для минимизации микропрограммного автомата Мура необходимо предварительно найти разбиение множества состояний на классы О-эквивалентности. В каждый такой класс попадут состояния, отме­ ченные одинаковой микрокомандой. Далее процесс минимизации пол­ ностью совпадает с минимизацией микропрограммных автоматов Мили.

4*

83

 


Таблица 5-7

Разбиение я 2 на классы 2-эквивалентных состояний автомата Мили

Класс эквивалент­ ности

^ 1

С а

С ,

^ 4

^ 5

Исходное

Класс

Входной сигнал

Выходной

СОСТОЯ!!ие

перехода

сигнал

«1

Ö5

о2

о4

оэ

Об

а-

«8

«0

с 2

С3 С,

Сх

С2

Сз

с 2

Сх

С4

с5

с6

С4

с5

с4

С 4

с 2

С 5

^ 2

Cs

Сх

Сх

х 1х 2

Хх-Ч

Х].Т2

Х1А'1

А*ХА*2

ХХХЛ

AjA’o

•V'lx 4

А.|А'д

ата'я

Ä4A3

x t x 3

х 3

хз

х 3

Хз

Хі

Хі

x t

Xi

1

1

V'l

5

У 2

Y,

Y X

У з

Y 2

^ 0

п

Y і

Ys

Y i

Ys

Y i

Ys

Yi

Y 3

Y s

Y3

Y 5

Y i

Y x

Таблица 5-8

Таблица переходов минимального автомата Мили

Исходное

Состояние

Входной сигнал

Выходной

состояние

перехода

сигнал

 

o 4

ATА2

Ух

«1

Оз

 

Уз

 

ХхХ2

Y 2

 

 

 

Ol

Х1ХІ

У*

84


 

 

 

Продолжение

Исходное

Состояние

Входной сигнал

Выходной

состояние

перехода

сигнал

Яз

ав

Л'з

7 5

ав

Y*

а л

ав

Х Я

Ye

°8

х 3

Д

 

а в

а А

Хі

Y3

а8

Хі

Y 5

 

ÜQ

Оі

1

Д

5 - 5 . Кодирование состояний микропрограммного автомата

Модификация алгоритма противогоночного кодирования развязы­ ванием пар переходов, изложенная в § 3-2, может быть использована при кодировании состояний микропрограммных автоматов. В случае абстрактного автомата развязыванию подлежат все пары переходов (іат , а5), (ак, at), происходящих под действием одного и того же вход­ ного сигнала zf. Очевидно, что аналогом этого в случае микропрограмм­

ного автомата

будет следующее утверждение. Пусть

(ат, as)

и (ak,

а.[) — пара

переходов,

происходящих

под действием

входных

сигна­

лов X (ат,

а$)

и X (ak,

at). Эта пара

переходов во избежание

гонок

должна быть развязана, если X (ат, as) Д X (ak, а,) Ф 0, т. е. сущест­ вует по крайней мере один набор значений входных переменных, на котором обе функции X (ат, as) и X (ak, а,) принимают значение еди­ ницы.

Используя это утверждение с учетом сноски на стр. 42 относи­ тельно синхронных автоматов, согласно которой не подлежат развя­

зыванию пары (ат, as), (ak, at), если (am, as) П [я*. ai) =k 0 . Для автомата в табл. 5-8 найдем все пары переходов, которые должны быть развязаны:

[(a2,

a.i), (а3, ae)],

[(аь

а4),

(а„,

а8)], [(аь а3),

(аі,

а0)]. [(Яі,

а3),

 

(а4, а8)Ь К«і.

аз)>

(ав,

а4)],

[(«і,

ад, (а3,

а„)],

 

 

[(аі,

ai), (0 4 , ав)1 ,

[(%, ад,

(а4,

а8)],

[(аь ад,

(а„, а8)],

 

 

l(fls,

ав),

(Cg,

а 2)],

[(Оз, ав), (а4,

а8)],

[(а4, а8),

(ав, а2)].

После развязывания получаем недоопределенную таблицу кодов

(табл. 5-9).

Минимизация числа разрядов в кодах оказалась невозможной, и после доопределения кода состояния а3 получаем таблицу кодиро­

85


вания микропрограммного автомата (табл. 5-10), в котором гонки ис­ ключены.

 

 

 

Таблица 5-9

 

 

 

Таблица 5-10

Кодирование после развязывания

 

Противогоночное

 

 

пар переходов

 

 

кодирование

 

 

И

Ч

т3

И

 

Ч

To

Ь

4

«1

0

0

1

1

Оі

0

0

1

1

о3

I

0

0

Оз

I

0

0

0

“4

0

1

1

0

0.1

0

1

1

0

°в

1

1

0

0

1

1

0

0

a S

1

1

1

1

а8

1

1

1

1

Методы кодирования состоянии с учетом сложности комбинационной схемы, изложенные в 5 3-3, без каких-либо изменении переносятся на микропрограмм­ ные автоматы. В качестве еще одного примера кодирования, минимизирующего суммарное число изменений элементов памяти на всех переходах, закодируем состояния того же автомата в табл. 5-8. Его матрица пар переходов1

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

3

6

 

 

 

 

 

 

4

6

 

 

 

 

 

 

4

8

 

 

 

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

6

8

 

 

 

 

 

 

8

I

 

 

 

Положим Кі = 000;

/С3 =

001:

 

 

 

 

 

 

 

 

Т2Т3

 

 

 

 

 

00

01

 

II 10

 

 

0

1

3

 

 

 

 

 

Ті

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

После вычеркивания первой строчки в матрице М :

 

1

4

 

 

 

 

 

 

3

6

 

 

 

1

4

 

4

6

 

 

 

 

7=4; /И4

4

6

 

■М' = 4

8

04= (П;

4

8

6

4

 

 

 

 

 

 

 

6

4

 

6

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1

 

 

 

 

 

 

С} ={100,

010);

D' =

c J={100, 010);

1 Все обозначения взяты из § 3-3.

86