Блок схема алгоритма работы цифрового автомата
Начало
A0
Y4
A1
0
1
Y2,
Y3,
Y6
A2
1
Y3,
Y5
0
Y4,
Y6
A3
Y2,Y5,
Y6
A4
1
Y4,
Y5
0
Y2,Y5,
Y6
A0
Рис. 4
Структурная схема цифрового автомата
A0
1 1 2 3 4 5 6
D1
Комбинационный
узел Q
1
A1
2
A2
3
D2 A3
4 Q
2
A4
5
X1
1 A5
6
X2
2 Q
3
X3
3
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
Синхросигнал
. . .
Результатв ОЗУ
Рис. 5
На структурной схеме, комбинационный узел формирует сигналы D1, D2, D3 для регистра состояний фиксирующего состояние цифрового автомата после исполнения микрокоманд. Регистр состояний выполнен на тёх JK – триггерах, с закороченными выходами J и K, в итоге получаем D триггер. Так же он формирует сигналы исполнения микроопераций от Y1 до Y6 в поступающие в операционное устройство. Сигнал с входа дешифратора состояний поступает в комбинационный узел который с учётом признаков X1, X2, X3 формируемых в операционном устройстве образует следующую микрокоманду.
2. Расчётная часть
2.1. Построение графа функционирования
Для удобства работы строим граф функционирования, который представляет из себя многоугольник с количеством вершин равным числу возможных состояний автомата. В вершинах записываются состояния цифрового автомата, стрелки соединяющие вершины показывают направление вычислительного процесса. Над стрелками в соответствии с блок – схемой алгоритма работы (рис. 4) ставится тип перехода: 1) - безусловный, 2) X условный. Без инверсии если ДА (1) или с инверсией НЕТ (0). Затем через ; записываются микрооперации обеспечивающий этот переход то есть микрокоманды.
Граф функционирования
Рис. 6
2.2. Кодирование состояний цифрового автомата
Каждому текущему состоянию цифрового автомата присваивается соответствующая двоичная кодовая комбинация. Число кодовых комбинаций
M ≤ 2k где k – количество разрядов, M – количество состояний автомата.
5 ≤ 23 следовательно k = 3 таким образом таблица кодов состояний будет иметь вид.
Таблица кодов состояний
Таблица 1
-
Состояние автомата
Кодовая комбинация
Q3
Q2
Q1
A0
0
0
0
A1
0
0
1
A2
0
1
0
A3
0
1
1
A4
1
0
0
Где Q1, Q2, Q3 выходы JK – триггеров T1, T2, T3 образующих регистр состояний. Для обеспечения требуемого типа переходов схема управления (комбинационный узел) должна обеспечивать подачу на входы D (закороченные выходы JK), до прихода синхросигнала, соответствующие уровни сигналов задаваемые таблицей переходов (табл. 2).
Таблица переходов
Таблица 2
-
Вид перехода
Уровень на D входе
0 – 0
0
0 – 1
1
1 – 0
0
1 – 1
1