Структура автомата с дешифратором

Достоинством способов кодирования с минимальным числом элементов памяти является минимум оборудования для реализации блока памяти, а недостатком необходимость минимизации системы булевых функций, задающей функционирование комбинационной схемы.

Достоинством универсального способа кодирования является возможность построить эту систему сразу по графу автомата, без её минимизации. Недостатком – максимум оборудования для реализации блока памяти.

Структурас дешифратором (pис. 4.22) позволяет совместить достоинства обоих рассмотренных ранее способов кодирования, т.е. при минимальном числе элементов памяти строить системы булевых функций возбуждения и выходов по графу автомата без дальнейшей минимизации, но с дополнительными затратами оборудования на реализацию дешифратора - DC. В схеме на pис. 4.22 : q – число состояний автомата (число выходов дешифратора), k – минимальное число разрядов кода состояний (число входов дешифратора). На входе дешифратора двоичный код (k разрядов), а на выходе унитарный код (q разрядов), т.е. q = 2k.

КС
x1
xn
z1
zm
DC
БП
y1
yq
Y1
Yk
Yk
Y1
…..
…..
…..
…..
…..

Рис. 4.22

Для построения функций возбуждения элементов памяти необходимо:

каждому состоянию сопоставить два кода первый с минимальным числом разрядов, а второй с максимальным числом разрядов. Соответствие между минимальным и максимальным кодом для каждого состояния будет задавать функцию дешифратора;

построить функции возбуждения как в способе кодирования с минимальной длиной кода состояний, а конъюнкции, входящие в эти функции, формировать как в способе кодирования с максимальной длиной кода состояний.

Пример построения функций возбуждения для автомата с дешифратором заданного графом переходов на рис. 4.23.

s1
s2
s4
s3
0 0 0 1 1 1
0 1 0 0 0 1
x
y1y2y3y4 1 0 0 0 0 0 Y1 Y2  
0 0 1 0 1 0

Рис. 4.23

Результат кодирования состояний приведен в табл. 4.19.

Таблица 4.19

si Y1 Y2 y1 y2 y3
y1 y2 y3 y4
y4

s1

DC
Y1   Y2
0

s2 0
s3 0
s4

Рис. 4.24

Рассматривая таблицу кодирования как таблицу истинности системы булевых функций получаем дешифратор с двумя входами и четырьмя выходами (рис. 4.24), так как в блоке памяти хранится двухразрядный код состояния, а на входы комбинационной схемы поступает четырех разрядный код состояния.

Если в качестве элемента памяти задан D-триггер, то при построении его функций возбуждения необходимо обеспечить его переходы: 0 Структура автомата с дешифратором - student2.ru 1 и 1 Структура автомата с дешифратором - student2.ru 1, Например, для реализации перехода (pис. 4.23) из состояния: s1 в состояние s2, необходимо второй триггер Y2 установить в единицу, для этого в функцию возбуждения второго триггера надо включить конъюнкцию, которая имеет значение единицы, когда автомат находится в состояние s1 и x = 0. Признаком того, что автомат находится в состоянии s1, является то, что y1 = 1, поэтому эта конъюнкция имеет вид: Структура автомата с дешифратором - student2.ru y1. Последовательно просматривая все переходы в графе (pис. 4.23), формируются конъюнкции, которые включаются в соответствующие функции возбуждения:

y’D1 = x y1 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y2 V x y2 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y4 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y4

y’D2 = Структура автомата с дешифратором - student2.ru y1 V x y1 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y2 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y3 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y4

Если в качестве элемента памяти задан RS-триггер, то при построении его функций возбуждения необходимо обеспечить его переходы: 0 Структура автомата с дешифратором - student2.ru 1 и 1 Структура автомата с дешифратором - student2.ru 0. Например, для реализации второго перехода (pис. 4.23) из состояния: s1 в состояние s4, необходимо оба триггера установить в единицу, для этого в функции возбуждения входа S каждого триггера надо включить конъюнкцию, которая имеет значение единицы, когда автомат находится в состояние s1 и x = 1,. Признаком того, что автомат находится в состоянии s1, является то, что y1 = 1, поэтому эта конъюнкция имеет вид: x y1.

Последовательно просматривая все переходы в графе (pис. 4.23), формируются конъюнкции, которые включаются в соответствующие функции возбуждения:

y’S1 = x y1 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y2 V x y2

y’S2 = Структура автомата с дешифратором - student2.ru y1 V x y1 V x y3

y’R1 = x y3 V Структура автомата с дешифратором - student2.ru y

y’R2 = x y2 V x y4


Наши рекомендации