Структурная схема управляющего автомата

3.1 Структурная схема управляющего автомата

 

В структурном отношении управляющий автомат типа Мура может быть представлен в виде, изображенном на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1.

Память П автомата образуют элементарные полные автоматы Мура – элементы памяти (ЭП), которые являются JK–триггерами. Каждому состоянию автомата А_f (А_fА, где  - множество состояний автомата) ставится в соответствие вектор длины R (R – количество элементов памяти, образующих память автомата), компонентами которого являются состояния ЭП автоиата T₁, T₂, …,T_R. Переход управляющего автомата из состояния А_d в А_f осуществляется под действием входного сигнала, кодируемого вектором длины L; компонентами этого вектора являются состояния входов x₁, x₂, …,x_L. При этом на выходе автомата формируется выходной сигнал, кодируемый вектором длины N; компонентами этого вектора являются состояния выходов Y₁, Y₂, …,Y_L. Изменения состояния на переходе  происходит под действием сигналов из множества , формируемых на выходах схемы КС1.

Схема КС2 может быть реализована в виде стандартного блока – дешифратора, выполняющего функции дешифрации состояний автомата: некоторому состоянию А_f ставится в соответствие сигнал Y_r=1 на выходе дешифратора.

3.2 Закодированная граф – схема и граф управляющего автомата

Исходной информацией для определения числа входов, выходов и различных состояний, в которых может находиться управляющий автомат, является содержательный граф алгоритма, представленный закодированной граф – схемой алгоритма (ГСА).Каждой операторной вершине содержательного графа можно поставить в соответствие состояние автомата и выходной сигнал Y_n; условной вершине ставится в соответствие вход x_l управляющего автомата. ГСА, эквивалентная содержательному графу изображена на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1.

Существуют различные методы структурного синтеза управляющего автомата. Одним из таких методов является графический метод синтеза. Автомат представляется в виде графа. Количество вершин графа соответствует количеству различных отметок A_f на ГСА автомата. Производится кодирование состояний автомата векторами длины  (где F – мощность множества А), компонентами которых являются состояния T₁, …,T_R ЭП. Полученные в результате кодирования векторы длины R записываются в соответствующие вершины графа.

Связь между T_R и A_f показана в таблице 15, DC – дешифратор.

Таблица 15

A T	A0	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7	A8
T1	0	0	0	0	0	0	0	0	1
T2	0	0	0	0	1	1	1	1	0
T3	0	0	1	1	0	0	1	1	0
T4	0	1	0	1	0	1	0	1	0
Выход DC	0	1	2	3	4	5	6	7	8

Путям перехода в ГСА на графе соответствуют дуги, указывающие направления перехода.

Если в ГСА на пути перехода из вершины с отметкой A_d в вершину с отметкой A_f  находятся условные вершины, отмеченные символами x_l, то на дугах графа записываются конъюнкции, ранг которых определяется числом условных вершин, через которые проходит путь перехода. При x_l=0 в конъюнкции появится член , в при x_l=1 его прямое значение.

Граф управляющего автомата представлен на рис. 3.2.2.

Рис. 3.2.2.