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

Триггер со счетным входом имеет 1 вход и 1 выход (рис. 2-6). Функ­ ции переходов и выходов триггера со счетным входом приведены в табл. 2-20 и 2-21.

ния (левый столбец) и состояния перехода (правый столбец). На ос­

= 0Ѵ 1Ѵ2 Ѵ5 V 12.

Триггер с раздельными входами приведен на рис. 2-7, а его таблица переходов — в табл. 2-23. Поскольку в триггере с раздельными вхо­ дами имеются два входных канала, возможны

нии он до этого находился; при поступлении единицы на единичный вход триггер переходит в состояние 1. Другое представление функции входов дано в табл. 2-25.

В этой таблице переходу из 0 в 0 соответствует входной сигнал (—0), где черточка означает, что переход не зависит от сигнала на ну­ левом входе триггера. Аналогично для перехода из 1 в 1 имеем вход­ ной сигнал (0—).

Табл. 2-25 дает систему подстановок при переходе от таблицы пе­ реходов структурного автомата к таблице его функций возбуждения. Покажем, как пользоваться этими подстановками, на примере авто-

35

мата S (табл. 2-15), для которого функции возбуждения определяются табл. 2-26.

Рассмотрим в табл. 2-15 переход из состояния 00 в состояние 01 под действием входного сигнала 00. Этот переход складывается из пе­ реходов двух триггеров. Первый триггер переходит из 0 в 0, чему со­ ответствует подстановка (—0) (см. табл. 2-25). Запишем ее в табл. 2-26 в строчку 00 и,столбец 00. На этом же переходе под действием вход­ ного сигнала 00 второй триггер переходит из 0 в 1, чему соответствует подстановка (01) для второго триггера. Таким образом, сигналы воз­ буждения памяти определяются набором фх Фхф2ф2 = (— 001). Пере­ ход автомата 5 из состояния 00 в состояние 11 под действием входного сигнала 01 приводит к подстановкам (01) для первого триггера и (01) для второго, чему соответствует набор ФхФіФзФг = (0101) во второй строке первого столбца таблицы функций возбуждения (табл. 2-26). Аналогично для остальных переходов табл. 2-15 получим всю таблицу функций возбуждения (табл. 2-26) для автомата 5. Выписывая из этой таблицы наборы переменных тх, т 2, х 1г х2, соответствующие единицам на входах триггеров 1 и 2, получим выражения функций возбужде­ ния памяти автомата в дизъюнктивной нормальной форме:

Фі = тцтгХ'іХо = 12;

ijo :txt2XxX2 V TxT2XiX2 = 5 \y 12,

ф2 = TxT2a'xX2 V ТхТ2Л'і-Ѵ'2 V TxT2*i*a = о V 1 V 2.

36

Очевидно, что кроме случаев, отмеченных в пп. 1—3 предыдущего параграфа, функции возбуждения будут не определены также на на­ борах, соответствующих черточкам в поле табл. 2-26. Такими набо­ рами, например, для функции я|)х будут

/О О О о \

о 0 1 о . VÖ 1 0 1/

;

Рис. 2-8. Логическая схема автомата 5 при синтезе на триггерах с раз­ дельными входами

• Логическая схема автомата S, синтезированного на элементах «И», «ИЛИ», «НЕ» и триггерах с раздельными входами, в соответствии с формулами (2-1) и (2-3) для выходных сигналов и (2-7) для функций возбуждения памяти построена на рис. 2-8.

Рассмотренные методы синтеза могут быть использованы и при по­ строении автомата на различных элементах памяти. Так, если в табл. 2-27 представлен один столбец таблицы переходов некоторого автомата с двумя входными сигналами и шестью элементами памяти, причем П 1 я П 2 — задержки, П 3 и Я 4 — триггеры со счетным входом, а /75 и Пй — триггеры с раздельными входами, то соответствующий столбец функции возбуждения будет иметь вид табл. 2-28.

37

2-4. Графический метод структурного синтеза автоматов

При графическом методе синтеза структурный С-автомат пред­ ставляют в виде графа. На рис. 2-9, а изображен граф автомата, за­ данный ранее табл. 2-15 и 2-16. Дугам этого графа вместо кодов вход­ ных сигналов 00, 01 и 10 приписаны соответствующие конъюнкции

УіУі ’ УіУч и УіУ-ъ а Для выходных сигналов второго типа рядом с вер­ шинами вместо 0 и 1 записаны символы >\ и г1 соответственно.

Из таблицы функции входов для элемента задержки (табл. 2-19) видно, что если в некотором состоянии элемент памяти Пс принимает значение единицы, то на всех переходах в это состояние функция воз­ буждения этого элемента qy должна принимать значение единицы. Из табл. 2-21, описывающей функцию входов триггера со счетным вхо­ дом, следует, что функция возбуждения ср,- триггера Пі должна быть равна единице на тех переходах, когда происходит изменение состоя­ ния этого триггера. Функция входов триггера с раздельными входами (табл. 2-25) показывает, что для перевода такого триггера из состоя­ ния 0 в состояние 1 должен быть подан входной сигнал, равный еди­ нице, на вход ер, а для перевода из 1 в 0 — на вход ф. Это позволяет сформулировать следующую процедуру синтеза структурного С-авто- мата по его графу.

При синтезе автомата на элементах задержки все дуги графа, вхо­ дящие в состояние, в котором элемент памяти Пі принимает значение 1, отметим символом ф,- (г = 1.........../, где / — длина кодов состояний).

Очевидно, что каждой дуге графа автомата будет приписано столько символов, сколько единиц содержится в коде состояния, в которое входит эта дуга (рис. 2-9, а).

При синтезе автомата на триггерах со счетными входами если на некотором переходе из одного состояния в другое триггер Пі меняет свое состояние с 0 на 1 или с 1 на 0, то соответствующая дуга графа автомата отмечается символом ф, (і = 1 , . . . , / ) . Очевидно, что каж­ дой дуге графа автомата будет приписано столько символов, сколько элементов памяти изменяют свои состояния на соответствующем пе­ реходе (рис. 2-9, б).

При синтезе автомата на триггерах с раздельными входами каж­

38