PTCA (708640), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Как следует из таблиц переходов, для комбинаций входных сигналов JK = 0010 триггер ведет себя как RS-триггер, а при комбинации JK = 11 – как T-триггер.
Анализируя таблицу переходов ( табл. 22 а), отмечаем, что переход триггера, например, из 0 в 1 требует подачи входных сигналов J=1, K=0 или J=1, K=1, т.е. J=1, K=Х (безразличное значение). Аналогично рассуждая по отношению к другим переходам, получим следующую таблицу функций входов JK-триггера.
| Q t | Q t+1 | J | K |
| 0 | 0 | X | 0 |
| 0 | 1 | 1 | X |
| 1 | 0 | X | 1 |
| 1 | 1 | 0 | X |
Таблица функций выходов JK-триггера.
На основании последней таблицы можно получить функцию возбуждения элементов памяти при синтезе автомата на JK-триггерах. Например, при переходе автомата из состояния ai=010 в состояние aj=110, функции возбуждения должны быть:
для первого триггера при переходе из 0 в 1 J1 = 1, K1 = X;
для второго триггера при переходе из 1 в 1 J2 = X, K2 = 0;
для третьего триггера при переходе из 0 в 0 J3 = 0, K3 = X.
Пример канонического метода структурного синтеза автомата.
Выполним структурный синтез частичного автомата А, заданного своими таблицами переходов и выходов (табл. 23 и 24.).
Синтез будем выполнять в следующем порядке:
1. Выберем в качестве элементов памяти D-триггер, функция входов которого представлена в таблице стр. 33.
2. Закодируем входные, выходные сигналы и внутренние состояния автомата. Количество входных абстрактных сигналов F = 3, следовательно количество входных структурных сигналов L= ]log2F [ = ]log23[ = 2, т.е. х1, х2.
Количество выходных абстрактных сигналов G = 4, следовательно количество выходных структурных сигналов N =]log2G[ = ]log24[ = 2, т.е. у1, у2. Количество внутренних состояний абстрактного автомата M = 4, следовательно количество двоичных элементов памяти (триггеров) R = ] log2M [ = ]log24[ = 2.
Следовательно, структура ЦА с учетом того, что исходный автомат является автоматом Мили, в качестве элементов памяти используется D-триггер, может быть представлена в виде(рис. 29):
Кодирование входных, выходных сигналов и внутренних состояний представлена в таблицах:
| x1 | x2 | y1 | y2 | Q1 | Q2 | |||||||
| z1 | 0 | 0 | w1 | 0 | 0 | a1 | 0 | 0 | ||||
| z2 | 0 | 1 | w2 | 0 | 1 | a2 | 0 | 1 | ||||
| z3 | 1 | 1 | w3 | 1 | 1 | a3 | 1 | 1 | ||||
| w4 | 1 | 0 | a4 | 1 | 0 | |||||||
Кодирование, в общем случае, осуществляется произвольно. Поэтому, например, каждому из сигналов Zi можно поставить в соответствие любую двухразрядную комбинацию х1, х2. Необходимо только, чтобы разные выходные сигналы Zi кодировались разными комбинациями х1, х2. Аналогично для Wi и ai.
-
Получим кодированные таблицы переходов и выходов структурного автомата. Для этого в таблицах переходов и выходов исходного абстрактного автомата вместо Zi, Wi, ai cтавим соответствующие коды. Получим таблицы:
|
| a1 | a2 | a3 | a4 | a1 | a2 | a3 | a4 | |||||
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | ||||||
| Z1 | 00 | 00 | 10 | 10 | – | Z1 | 00 | 01 | 00 | 11 | – | ||
| Z2 | 01 | – | 11 | 00 | – | Z2 | 01 | – | 11 | 00 | – | ||
| Z3 | 11 | 01 | – | 01 | Q1Q2 | Z3 | 11 | 00 | – | 10 | y1y2 |
В кодированной таблице переходов заданы функции
В кодированной таблице выходов заданны функции:
4. При каноническом методе синтез сводится к получению функций:
и последующем построении комбинационных схем, реализующих данную систему булевых функций.
Функции у1 и у2 могут быть непосредственно получены из таблицы выходов, например, в виде :
Однако выражения для у1 и у2 можно существенно упростить в результате минимизации, например, с помощью карт Карно:
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 |
| ||||
| 00 | 0 | 0 | 1 | – | 00 | 1 | 0 | 1 | – | ||
| 01 | – | 1 | 0 | – | 01 | – | 1 | 0 | – | ||
| 11 | 0 | – | 1 | 0 | 11 | 0 | – | 0 | 1 | ||
| 10 | – | – | – | – | 10 | – | – | – |
|
В результате минимизации имеем:
Для получения выражений для D1 и D2 необходимо получить таблицы функций возбуждения. Для чего в общем случае необходимо воспользоваться таблицей переходов и функциями входов элементов памяти. Зная код исходного состояния автомата и код
состояния перехода на основании таблицы входов триггера получаем требуемое значение функции возбуждения, обеспечивающее заданный переход. Однако для D-триггеров, как отмечалось ранее, таблица переходов совпадает с таблицей функции возбуждения. Тогда либо непосредственно из этой таблицы, либо в результате минимизации получаем требуемые значения Di. Обычно используется минимизация с помощью карт Карно:
|
| 00 | 01 | 11 | 10 | 00 | 01 | 11 | 10 | |||
| 00 | 0 | 1 | 1 | – | 00 | 0 | 0 | 0 | – | ||
| 01 | – | 1 | 0 | – | 01 | – | 1 | 0 | – | ||
| 11 | 0 | – | 0 | 1 | 11 | 1 | – | 1 | 1 | ||
| 10 | – | – | – | – | 10 | – | – | – | – |
В результате минимизации получаем:
5. На основании полученных в результате синтеза булевых выражений ((*), (**)) ,строим функциональную схему автомата. Для этого уравнения ((*), (**)) представим в виде:
10
–











