Вятский государственный университет
Опубликован: 24.04.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 1844 / 289 | Оценка: 3.44 / 3.17 | Длительность: 06:01:00
Специальности: Программист, Математик
Лекция 5:

Синтез структурного автомата

< Лекция 4 || Лекция 5: 12 || Лекция 6 >
Аннотация: Рассматривается структурный автомат. Дается метод канонического синтеза структурных автоматов.

5.1 Структурный автомат

Процесс абстрактного проектирования заключается в переходе от исходной микропрограммы (или набора микропрограмм) к одной из традиционных форм задания автомата: матричной, табличной или графической (графу). Этап перехода к заданию автомата также является необходимым, т.к. обеспечивает реализацию процесса структурного проектирования путем использования достаточно, эффективного аппарата теории конечных автоматов.

Структурное проектирование представляет собой процесс перехода от указанных выше форм задания к его функциональной схеме.

Итак, абстрактный автомат на входе имеет некоторую последовательность входных сигналов, в зависимости от которых переходит из одного состояния в другое, выдавая некоторую последовательность выходных сигналов (рис.5.1).


Рис. 5.1.

В структурном автомате учитывается структура входных и выходных сигналов, то есть их конкретное представление в виде двоичных векторов. Состояния автомата так же кодируются двоичными векторами.

Рассмотрим совмещенный автомат (рис.5.2). Каждое состояние a_m абстрактного автомата кодируется двоичным вектором:

a_m=(e_{m1},  e_{m2},  e_{m3} , \dots , e_{mR}), где\ e_{mi} ={0, 1},

R>=]Log2M[, скобки ] и [ показывают,\ что\ берется\ наибольшее\  целое ;

М - число состояний абстрактного автомата;

R - число элементов памяти.


Рис. 5.2.

Входной и выходные сигналы представляются также двоичными векторами:

  • z_f=(e_{f1},  e_{f2},  e_{f3} , \dots , e_{fL}), где\ e_{fi} ={0, 1}, L>=]Log2F[ , F - число входных сигналов абстрактного автомата, L - число входов структурного автомата ;
  • w_g=(e_{g1},  e_{g2}, \dots , e_{gN}), где\ e_{gi} ={0, 1}, N>=]Log2G[ , F - число выходных сигналов 1 типа, N -число выходов 1 типа структурного автомата ;
  • u_h=(e_{f1},  e_{f2},  e_{f3} , \dots , e_{fD}), где\ e_{fi}={0, 1}, D>=]Log_2H[ , H - число выходных сигналов 2 типа, D - число выходов 2 типа структурного автомата

5.2 Канонический метод структурного синтеза автоматов

Схема структурного С -автомата при каноническом методе синтеза представляется, состоящей из трех частей: двух комбинационных схем и памяти автомата (рис.5.3). Комбинационная схема 1 предназначена для формирования функций возбуждения r, поступающих на входы элементов памяти, и выходных сигналов 1 типа Y_n, зависящих от входных сигналов x_l и сигналов с выходов элементов памяти R.


Рис. 5.3.

Комбинационная схема 2 предназначена для формирования выходных сигналов 2 типа r_h как функций с выходов элементов памяти R.

Так как в автомате Мили сигналы 2 типа отсутствуют, то, соответственно в структурной схеме отсутствует комбинационная схема 2. Схема структурного автомата Мили показана на рис.5.4.


Рис. 5.4.

В автомате Мура сигналы 1 типа отсутствуют, следовательно, в структурной схеме в комбинационной схеме 1 отсутствуют выходные сигналы 1 типа Y_n. Схема структурного автомата Мура показана на рис.5.5.


Рис. 5.5.

Таким образом для того, чтобы синтезировать структурный автомат, необходимо синтезировать две комбинационные схемы по системе канонических уравнений. Система канонических уравнений для С -автомата выглядит следующим образом:

  • \phi_1= \phi_1(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L) ;
  • \phi_2= \phi_2(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L) ;
  • . . .
  • \phi_R= \phi_R(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L);
  • y_1= y_1(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L);
  • y_2= y_2(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L);
  • . . .
  • y_R= y_R(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R, x_1, x_2, \dots, x_L);
  • r_1= r_1(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R);
  • r_2= r_2(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R);
  • . . .
  • r_R= r_R(\tau_1, \tau_2, \dots, \tau_R);
< Лекция 4 || Лекция 5: 12 || Лекция 6 >
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