Читальный зал -->  База цифровых устройств 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

длительности реального переходного процесса в схеме. Однако перспективность этого направления еще не вполне ясна.

В теории автоматов проводится их классификация по ряду признаков. Не вдаваясь в подробности, отметим, что в схемотехнике преобладают автоматы Мура, выходы которых являются функциями только состояния ашюмата. Для этого автомата Q = f(Q, X) и Y = <р(0).

Зависимость выходов и от состояния автомата и от вектора входных переменных свойственна автоматам Мили.

Некоторые функциональные узлы принадлежат к числу автономных автоматов, которые не имеют информационных входов, и под дсйегвием тактовых сигналов переходят из состояния в состояние по алгоритму, определяемому структурой автомата.

Проектирование автоматов

Проектирование АП содержит следующие этапы:

□ исходное задание функционирования;

П формализованное задание функционирования;

□ минимизация состояний; П кодирование состояний;

П составление таблицы переходов;

П определение функций возбуждения элементов памяти (триггеров); П минимизация функций возбуждения триггеров; П переход к базису выбранной для реализации схемотехнологии; П составление логической схемы;

□ сборка и проверка автомата.

Исходное задание функционирования может иметь различную форму, в том числе и словесную. От нее переходят к формализованному заданию - таблицам, формулам, диаграммам состояния и т. п. Далее выполняются минимизация и кодирование состояний автомата, в результате чего получается таблица переходов, на остювании которой можно найти функции возбуждения триггеров.

Минимизация и кодирование состояний в общем случае задача, рещетше которой может потребовать значительных усилий, однако при проектировании узлов ЭВМ и цифровой автоматики она чаще всего проста, и ее решение подсказывается самой формулировкой задания на проектирование. Традиционно широко применяется кодирование состояний автомата двоичны-ш кодами, при котором триггеры используются в схеме экономно. Для не-ксугорых новых СБИС программируемой логики, снабженных больщим чис-

лом триггеров, экономия их числа при построении автомата несущественна. Для таких случаев применение кодирования кодами 1 из N может быть предпочтительным, т. к. приводит к более быстродействующим схемам, хотя и требующим значительного числа триггеров.

Функции возбуждения триггеров, обеспечивающие переходы АП из одного состояния в другое, реализуются его комбинационной частью. Они, как сказано в перечислении этапов проектирования, минимизируются и переводят ся в базис выбранных средств реализации автомата. Это положение следует понимать в щироком смысле, поскольку в зависимости от средств реализации КЦ требования к формам представления функций возбуждения могут существенно различаться {см. §2.1). Точнее можно говорить о приведении функций к виду, удобному для воспроизведения данными средствами.

КЦ функций возбужце-

КЦ функций выходов

Рис. 3.22. Структурная схема автомата Мура

После выполнения указанных действий можно получить логическую схему АП. Заканчивается процесс проверкой работы узла с помощью мо.целирова-ния или макетирования. Рассмотрим более подробно методику проектирования автоматов, содержащих триггеры (рис. 3.22). В тактируемых автоматах элементами памяти служат синхронные грипсры. причем любой автомат можно построить на любом типе триггера (D, JK, RS, Т и др.).

При двоичном кодировании состояний автомата число триггеров в его схеме равно п = 1 log2N Г, где N - число состоянии автомата и 1 Г ~ знак округления до ближайщего справа целого числа

При кодировании кодом 1 из N число триггеров равно числу состояний автомата: п = N, т. к. каждому состоянию соответствует один триггер в единичном состоянии при нулевом состоянии остальных.

Будем считать, что закон функционирования автомата определен, и кодирование его состояний произведено. Значит, известна последовательность состояний триггеров, принимаемых ими в каждом такте под управлением входных сигналов Xi, Х2,..., х и текущего состояния Ог,-, Оц. Предмет синтеза - получение функций возбужления cpj и для каждого входа всех три] гс-ров, обеспечивающих необходимые переходы автомата.

Функции выхода для автоматов Мура зависят только от состояния автомата, поэтому нахождение выходов Zi, Z2,-, Zj осуществляется комбинационной схемой, на которую подаются только выходы триггеров Q О2,--. Q,v Все триггеры тактируются общим cnHxpocHrnajioM С. После завершения выработки функций возбуждения комбинационной схемой поступает очередной тактовый сигнал С, переводящий триггеры в новое состояние.

Вид функций возбуждения зависит от логаческого типа триггеров. Поэтому одним из средств ситггеза служат словари лля триггеров (см. §3.1).

При поиске функций возбуждения триггеров вначале составляется таблица (табл. 3.10), содержащая следующие данные:

Таблица 3.10

Входы в момент времени t

Состояния триггеров

Необходимые сигналы на всех входах каждого триггера

Q (старое)

Он (новое)

<Х

<Pi

Столбцы ф1, VI,..., Фп, определяют функции возбуждения триггеров.

Многовариантность реализаций автомата связана с выбором типа фиггеров и комбинационной части.

Относительно наиболее распространенных типов триггеров JK и D можно отметить следующее. Триггер типа JK обладает более развитыми логическими функциями, поэтому для него функции возбуждения в среднем более просты, но число их вдвое больше, чем для триггера D. Что же даст более простое решение, заранее неизвестно.

Комбинационная часть автомата может быть построена на логических элементах, мультиплексорах, ИС программируемой памяти, программируемых логических матрицах и т. д.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.