Конечный автомат с жесткой логической структурой.
Микропрограммный автомат
Как видно из таблицы при реализации данного автомата к некоторым ячейкам памяти обращение не производится (2, 3, 7) потому в них может быть записана любая информация. Последняя 17 и больше кодовая комбинация с генератора таблицы переходов в память записана не будет, так как на вход записи в память подается только 16 импульсов с генератора записи, т. е. количество импульсов равное объему памяти… Читать ещё >
Конечный автомат с жесткой логической структурой. Микропрограммный автомат (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Кыргызско-Российский Славянский Университет Естественно-технический факультет Кафедра информационных и вычислительных технологий ОТЧЕТ по дисциплине:
«Схемотехника»
на тему:
«Лабораторная работа № 4.
Конечный автомат с жесткой логической структурой. Микропрограммный автомат"
Выполнили: студенты группы ЕПИ-1−12
Благодатских В.В.
Гесь В.П.
Проверил: Маханьков Ю.П.
Бишкек 2013
Простейшей моделью управляющего автомата является дискретное устройство, с n входами, k выходами и s внутренними цепями обратных связей. Формальной моделью таких дискретных устройств в теории автоматов является конечный автомат.
Конечным автоматом называется устройство, определяемое конечным множеством состояний входа p ={p1, p2, …pN}, конечным множеством состояний выхода у ={у1, у2, …уK}, конечным множеством внутренних состояний h ={h1, h2,…hS} и двумя функциями: функцией переходов и функцией выходов. Из множества внутренних состояний выделяется некоторое состояние hi, называемое начальным состоянием автомата.
Предполагается, что автомат функционирует в дискретные моменты времени, т. е. непрерывная шкала времени разделена на интервалы, которые занумерованы целыми числами ti =0, 1,2,… и которые называются тактами работы автомата. В течение длительности такта сохраняются неизменными все состояния автомата. В зависимости от того, чем определяется длительность такта, автоматы разделяются на два класса: синхронные и асинхронные.
Синхронный автомат имеет генератор тактовых импульсов, и входные сигналы могут воздействовать на автомат лишь при наличии тактового сигнала.
В асинхронных автоматах изменение состояний выхода определяется только моментами изменения входных состояний.
В классе синхронных конечных автоматов рассматривают два типа автоматов: модель Мили и модель Мура.
Работа модели подобного конечного автомата происходит следующим образом.
В начальный момент производится сброс состояния памяти и счетчика в «0» подачей импульса с генератора начальной установки.
После этого производится подача импульсов с тактового генератора на счетчик, состояние которого будет изменяться от 0 до 15 и это состояние поступает на вход адреса памяти (А0, А1, А2, А3) логического преобразователя. На информационные входы памяти (D0, D1, D2, D3) подается сигнал соответствующий таблице переходов конечного автомата. Одновременно с подачей адреса и сигналов на информационные входы, на вход записи (W) подается сигнал записи в память с генератора записи. В результате этих действий в память логичесского преобразователя будет произведена последовательная запись инфомации с генератора таблицы переходов.
После того, как произведена запись таблицы переходов в память, счетчик переключается в режим предустановки, в котором состояния со входов (D0, D1, D2, D3) поступают непосредственно на выходы счетчика (Q0, Q1, Q2, Q3) и на адреса памяти логического преобразователя.
Таким образом на входы памяти (А0, А1, А2, А3) логического преобразователя будут подаваться состояния с генератора управляющего сигнала через входы счетчика (D2, D3) и внутреннего состояния автомата b2, b3, через (D0, D1). С выхода памяти записанная в ней информация будет подана для записи на входы триггеров характеризующих внутреннее состояние автомата.
Адрес | Код правления | Состояние автомата | Выход лог. преобраз. | ||||
a4 | a3 | b2 | b3 | b2_ | b3_ | ||
Адрес памяти преобразователя | Код в памяти | ||||||
.define DATA
+0u 0001
+4.2u 0000
+8.2u 0110
+12.2u 0000
+16.2u 1001
+20.2u 1010
+24.2u 1010
+28.2u 1000
+32.2u 0101
+36.2u 0110
+40.2u 0111
+44.2u 0100
+48.2u 1101
+52.2u 1110
+56.2u 1111
+60.2u 1101
+65u 0000
В качестве функций входа логического преобразователя для изменения внутреннего состояния конечного автомата в данной схеме используются два младших разряда (полужирный шрифт), записанной в память тетрады. Запись в два старших разряда тетрады (выделены курсивом), можно использовать в качестве выходной функции конечного автомата (У).
Как видно из таблицы при реализации данного автомата к некоторым ячейкам памяти обращение не производится (2, 3, 7) потому в них может быть записана любая информация. Последняя 17 и больше кодовая комбинация с генератора таблицы переходов в память записана не будет, так как на вход записи в память подается только 16 импульсов с генератора записи, т. е. количество импульсов равное объему памяти.