- •Тема 8. Теория автоматов Конечные автоматы
- •Основные этапы проектирования автоматов
- •Абстрактный этап проектирования автоматов
- •3) После получения классов , , опять строим таблицу переходов и т. Д. До тех пор, пока каждый класс условно эквивалентных состояний, выделенный на предыдущем шаге, не станет неизменным.
- •Кодирование внутренних состояний
- •Длина кода равна , где - число вершин или количество состояний (округляем до 3 наибольшего значения). Структурный синтез автоматов
Длина кода равна , где - число вершин или количество состояний (округляем до 3 наибольшего значения). Структурный синтез автоматов
Для автомата (рис. 7) проведем структурный синтез.
Начнем с кодирования состояний автомата. Для этого первоначально построим матрицу :
.
Так как матрица - нулевая, то состояниям может быть присвоен произвольный код. При этом кодирование не влияет на аппаратную сложность функций состояния и выходов.
Присвоим следующий код:
Количество разрядов кода (округляем полученный результат до наибольшего значения, где - количество состояний).
Теперь подошли к структурному синтезу.
Строим кодированную таблицу переходов, отображающую изменение состояний элементов памяти.
Таблица 1
|
|
|
|
00 |
01 |
11 |
|
0 |
00 ( ) |
11 ( ) |
00 ( ) |
1 |
01 ( ) |
11 ( ) |
01 ( ) |
2. Для синтеза схемы возьмем синхронный - триггер.
3. Для первого элемента памяти строим таблицу истинности функции состояния (берутся старшие разряды кода из таблицы 1).
Таблица 2
|
|
|
|
00 |
01 |
11 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
4. Для второго элемента памяти строим таблицу истинности функции состояния (берутся младшие разряды кода из таблицы 1).
Таблица 3
|
|
|
|
00 |
01 |
11 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5. Перепишем таблицу истинности для функции состояния первого элемента памяти .
Таблица 4
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
- |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
- |
1 |
1 |
1 |
0 |
Осуществим минимизацию ДНФ, используя метод Квайна Мак-Класски.
Сначала берем те наборы, где функция равна 0.
З атем те наборы, где функция равна 1.
|
- 0 0 |
- 1 1 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Минимальная ДНФ:
.
6. Перепишем таблицу истинности для функции состояния второго элемента памяти .
Таблица 5
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
- |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
Минимальная ДНФ:
.
7. Строим таблицу истинности выходов по графу (рис. 7).
Таблица 6
|
|
|
|
00 |
01 |
11 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
8. Таблица истинности для выходной функции
Таблица 7
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
- |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
Минимальная ДНФ:
.
9. Структурная схема изображена на рис. 8.