Вятский государственный университет
Опубликован: 24.04.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 1852 / 291 | Оценка: 3.44 / 3.17 | Длительность: 06:01:00
Специальности: Программист, Математик
Лекция 4:

Построение абстрактных автоматов по граф-схеме микропрограммы

< Лекция 3 || Лекция 4: 12 || Лекция 5 >

4.2 Переход от ГСА МП к графу абстрактного автомата Мура

Переход осуществляется так же в два этапа. На первом этапе производится определение числа состояний путем разметки и отметки граф-схемы; на втором - определение графа автомата.

Правила разметки:

  1. Символом а_1 помечаем начальную и конечную вершины ГСА микропрограммы.
  2. Символами а_2, а_3, а_4,\dots помечаем операторные вершины, (рис.4.7,б).

    Рис. 4.7.
  3. Разные вершины ГСА должны быть помечены разными метками.

На втором этапе проводим построение графа автомата Мура, причем метки соответствуют вершинам графа, внутри которых записывается выходной сигнал, так как в автомате Мура выходной сигнал зависит только от состояния и не зависит от входного сигнала.

В результате анализа разметки видим, что между парами меток имеем пути второго и третьего вида. Каждому пути ставим соответствующий переход.

Построение автомата Мура рассмотрим на примере ГСА МП, представленной на рис.4.8.


Рис. 4.8.

На первом этапе выполним разметку согласно указанным выше правилам. Получаем шесть меток (рис.4.8).

На втором этапе строим граф автомата Мили. Имеем шесть вершин графа соответствующих шести состояниям. Внутри каждой вершины записываем соответствующий выходной сигнал.

По ГСА находим все пути между соседними метками. Так из метки а_1 в метку а_2 существует один путь третьего типа, то есть безусловный переход. Этот путь изображается дугой перехода из состояния а_1 в состояние а_2.

Рассмотрим пути, идущие от метки а_2. Всего их три. Первый путь из а_2 в а_3 проходит через условную вершину х_1, то есть это путь второго вида, соответствующий переходу из состояния а_2 в состояние а_3 по условию х_1. Второй путь проходит через условные вершины х_1 и х_2, то есть это тоже путь второго вида, соответствующий переходу из состояния а2 в состояние а_4 по условию х_1х_2. Третий путь из а_2 в а_5 проходит через условные вершины х_1 и х_2, то есть это путь второго вида, соответствующий переходу из состояния а_2 в состояние а_5 по условию х_1х_2. Результат построенного абстрактного автомата Мили показан на рис. рис.4.9/


Рис. 4.9.

4.3 Абстрактный С-автомат (совмещенный автомат)

Очень часто в управляющих устройствах нужны сигналы обоих типов: первого рода как в абстрактном автомате Мили и второго рода как в абстрактном автомате Мура. В автомате Мили выходной сигнал зависит как от состояния, так и от входного сигнала и формируется в тот же дискретный интервал времени, в котором поступает входной сигнал (рис.4.10,а).


Рис. 4.10.
\lambda : A \times Z\to W (w_s= \lambda (a_m, z_i)/ a_s \in A, w \in W),

В автомате Мура выходной сигнал зависит только от состояния, и выдается все то время, когда автомат находится в этом состоянии (рис.4.10,б):

\lambda : A \to W (w_s= \lambda (a_m)/ a_s \in A, w \in W),

Совмещенный автомат или С - автомат таким образом содержит сигналы как первого рода, так и второго и описывается восьмеркой вида:

S=\lbrace A, Z, W, U, \delta, \lambda_1, \lambda_2, а_1 \rbrace,

где A=\{ a_1, a_2, a_3,\dots ,a_m\} - множество состояний автомата;

Z=\{ z_1, z_2, z_3, \dots z_f\} - множество входных сигналов;

W=\{ w_1, w_2, w_3, \dots w_g\} - множество выходных сигналов 1 рода;

U=\{ u_1, u_2, u_3, \dots u_h\} - множество выходных сигналов 2 рода;

\delta : A \times Z \to A ( a_s=\delta ( a_m, z_f) |  a_s \in А );
\lambda_1 : A \times Z \to W ( w_g= \lambda_1( a_m, z_f) |  a_s \in А, w_g \in W );
\lambda_2 : A \to U ( u_h= \lambda_2( a_m) |  u_h \in U );
a1 \in А

При графическом задании C - автомата на переходах указываются выходные сигналы 1 рода w_g, а в вершинах выходные сигналы 2 рода u_h (рис.4.11).


Рис. 4.11.

Явное задание С - автомата требует описание всех составляющих и выполняется так же как и для автоматов Мили и Мура.

Табличное задание С - автомата состоит в представлении работы автомата двумя таблицами: таблицей переходов (табл.4.1) и таблицей выходов (табл.4.2), в которой в отличие от автомата Мили в верхней строке добавляются сигналы второго рода.

Таблица 4.1.
z\a a1 a2 a3
z1 a 3 a 1 a 1
z2 a1 a3 a2
Таблица 4.2.
\uh u1 u3 u2
z\a a1 a2 a3
z1 w1 w1 w2
z2 w1 w2 w1

Матричное задание С - автомата состоит в описании двумя матрицами аналогично матричному представлению автоматов Мили и Мура.

C= \left|\left|\begin{array}{ccc}
z_2/\omega_1&  -&  z_1/\omega_1 \\
z_1/\omega_1&  - & z_2/\omega_2 \\
z_2/\omega_2&  z_1/\omega_1&  -  \end{array}\right|\right|,
W= \left|\left|\begin{array}{c}
u_1 \\
u_3 \\
u_2 \end{array}\right|\right|
< Лекция 3 || Лекция 4: 12 || Лекция 5 >
Сергей Прохоренков
Сергей Прохоренков
Владислав Нагорный
Владислав Нагорный

Подскажите, пожалуйста, планируете ли вы возобновление программ высшего образования? Если да, есть ли какие-то примерные сроки?

Спасибо!

Гасан Баширов
Гасан Баширов
Азербайджан, Баку
Сергей Злобин
Сергей Злобин
Россия, Подольск