Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

6: Память структурного автомата

Лекция



Привет, сегодня поговорим про память структурного автомата, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое память структурного автомата , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Теория автоматов.

Аннотация: Рассматриваются количественные и качественные характеристики памяти структурного автомата.В качестве элементов памяти дается описание работы триггеров таких, как RS -триггеры, Т -триггеры, D - триггеры и JK - триггеры.
Ключевые слова: память, автомат, h-формула, абстрактный автомат, обратная связь, автомат Мура, оптимальность, полнота, D-триггер, устойчивость, логическая схема, RS, JK, прямоугольник, вентиль, Произведение, reset, универсальность
 

 

6.1 Общие положения

Память структурного автомата предназначена для хранения состояний автомата (рис.6.1).

 
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.1.
 

Количество элементов памяти вычисляется по формуле  6: Память структурного автомата, где М - число состояний абстрактного автомата.

 

Качественная характеристика памяти основана на следующих положениях:

 
  1. Так как для правильной работы схемы недопустимо участие выходных сигналов запоминающих элементов в формировании сигналов, которые по цепям обратной связи поступают на вход запоминающих элементов в тот же момент времени, то в качестве запоминающих элементов должны быть использованы абстрактные автоматы Мура.
  2. Автомат, как элемент памяти должен быть с полной системой переходов и выходов для оптимального синтеза.
 

Полнота системы переходов означает, что для любой пары состояний  6: Память структурного автомата имеется свой входной сигнал, переводящий автомат из состояния am в состояние  6: Память структурного автомата.

 

Полнота системы выходов означает, что для каждого состояния имеется свой выходной сигнал. Из этого следует, что выходные сигналы как бы могут быть отождествлены с состояниями автомата.

 

Пример автомата с полной системой переходов и выходов приведен в табл.6.1.

 
Таблица 6.1.
UnU1U2U3
f\Am A1 A2 A3
Z1 A1 A3 A1
Z2 A2 A1 A3
Z3 A3 A2 A2
 
Таблица 6.2.
Исходное состояниеВходной сигналСостояние переходов
A1 Z1 A1
A1 Z2 A2
A1 Z3 A3
A2 Z2 A1
A2 Z3 A2
A2 Z1 A3
A3 Z1 A1
A3 Z3 A2
A3 Z2 A3
 

Рассмотрев каждый переход по табл.6.1, можно эту информацию представить в несколько другой форме, так как показано втабл.6.2

 

6.2. Триггеры.

В качестве элементов памяти чаще всего используются триггеры. Триггер - это элемент электронных схем, который может находиться в любом из двух устойчивых состояний, а также многократно переходить из одного состояния в другое. Применительно к логическим схемам два состояния триггера соответствуют логической "1" и логическому "0". Таким образом, триггеры являются одноразрядными элементами памяти.

 

Рассмотрим наиболее широко применимые триггеры, такие как RS -триггеры, Т -триггеры, D - триггеры и JK - триггеры.

 
6.2.1. RS-триггеры.
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.2.
 

На схемах триггеры обозначаются в виде прямоугольника, разделенного на два поля. В левом поле указаны названия входовтриггера (рис.6.2,a), в правом буквой "Т" обозначен триггер, имеющий прямой выход  6: Память структурного автомата и инверсный  6: Память структурного автомата.

 

На рис.6.2,б показана реализация триггера с помощью вентилей И-НЕ.

 

Работа RS -триггера представлена в табл.6.3.

 
Таблица 6.3.
ВходыСостояния 
R S 0 1 Операция
0 0 0 1 Хранение
0 1 1 1 Установка в 1
1 0 0 0 Установка в 0
1 1     Запрещенная
 

Если триггер установлен в 1, то это значение сохраняется в нем до тех пор, пока не будет произведен сброс (подача сигнала на вход R -reset ) или не будет выключено питание. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Если триггер установлен в 0, то это значение сохраняется в нем до тех пор, пока не будет подан сигнал на вход S -set . Одновременная подача сигналов на оба входа триггера является запрещенной, так как в этом случае ситуация получается неоднозначной. В более сложных триггерах, например в JK -триггерах, подобная ситуация исключается

 
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.3.
 

Обозначим функции возбуждения  6: Память структурного автомата и  6: Память структурного автомата, которые поступают соответственно на R и S входы триггера (рис.6.3) (табл.6.4). Работу триггера представим таблицей переходов аналогично табл.6.2, т.е. опишем все переходы из исходного состояния триггера в возможные состояния переходов( табл.6.5).

 
Таблица 6.4.
 6: Память структурного автомата
R S01
0 0 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 1 - -
 
Таблица 6.5.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 00v10 0
0 0 1 1
1 0 1 0
1 00v01 1
 
Таблица 6.6.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 - 0 0
0 0 1 1
1 1 0 0
1 0 - 1
 

Анализируя табл.6.5, видим, что триггер из состояния "0" в состояние "0" переходит, когда на оба входа подается "0" или на входеS "0", а на входе R может быть "1", то есть на входе S всегда при таком переходе должен быть "0", а на входе R любой сигнал. Таким образом, функции возбуждения при переходе триггера из "0" в "0" таковы:  6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата "-" (любой сигнал). Переход триггера из состояния "0" в состояние "1" происходит, если на входе S "1", а на входе R должен быть "0", то есть функции возбуждения при переходе триггера из "0" в "1":  6: Память структурного автомата и т.д. Все переходы и соответствующие функции возбуждения RS -триггера показаны в табл.6.6. Эту таблицу иногда называют таблицей функций возбуждения RS -триггера.

 

6.2.2. Т - триггер (триггер со счетным входом)
Таблица 6.7.
 6: Память структурного автомата
T01
0 0 1
1 1 0
 
Таблица 6.8.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 0 0
0 1 1
1 1 0
1 0 1
 
Таблица 6.9.
 6: Память структурного автомата 
D 0 1
0 0 0
1 1 1
 
Таблица 6.10.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
 

Тактируемый триггер, выход которого "переключается", то есть изменяет текущее состояние на противоположное при каждом поступлении активного сигнала "1". Работа Т -триггера описана в табл.6.7, представление которой для явного отображения функции возбуждения Т -триггера дано в табл.6.8.  6: Память структурного автомата, только тогда, когда состояние автомата переходит из 0 в 1 или из 1 в 0.

 
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.4.
 

6.2.3. D-триггер (элемент задержки)

D -триггер (рис.6.5) имеет режимы установки "1" и "0" и реализует функцию временной задержки (табл.6.8). Как видим изтабл.6.9 функция рис.6.5 возбуждения D - триггера  6: Память структурного автомата совпадает с состоянием, в которое переключается триггер.

 
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.5.
 

6.2.4. JK-триггер
 6: Память структурного автомата

Рис. 6.6.
 

Наиболее широко используемым является универсальный JK -триггер (рис.6.6). Работа JK -триггера представлена в табл.6.11. Одновременная подача сигналов на оба входа триггера заставляет его работать как Т - триггер, то есть если триггер был установлен в "0", то он переключается в "1" и наоборот.

 
Таблица 6.11.
ВходыСостояния 
J K 0 1 Операция
0 0 0 1 Хранение
0 1 0 0 Установка в "0"
1 0 1 1 Установка в "1"
1 1 1 0 Переключение
 

Обозначим функции возбуждения  6: Память структурного автомата и  6: Память структурного автомата, которые поступают соответственно на J и K входы триггера (рис.6.6) и (табл.6.11). Работу триггера представим таблицей (табл.6.12) и таблицами функций возбуждения (табл.6.13) и (табл.6.14).

 
Таблица 6.12.
 6: Память структурного автомата
J K01
0 0 0 1
1 0 1 1
1 1 1 0
0 1 0 0
 
Таблица 6.13.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 00v01 0
0 10v11 1
1 01v11 0
1 00v10 1
 
Таблица 6.14.
 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата 6: Память структурного автомата
0 0 - 0
0 1 - 1
1 - 1 0
1 - 0 1
 

Анализируя табл.6.11, видим, что триггер из состояния "0" в состояние "1" переходит, когда на вход К подается "1", а на входе Jможет быть любой сигнал. Переход триггера из состояния "1" в состояние "0" происходит, если на входе J "1", а на входе К любой сигнал. Таким образом, функции возбуждения таковы:  6: Память структурного автомата, при переходе триггера из "1" в "0" и  6: Память структурного автомата при переходе триггера из "0" в "1".

Надеюсь, эта статья про память структурного автомата, была вам полезна, счастья и удачи в ваших начинаниях! Надеюсь, что теперь ты понял что такое память структурного автомата и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Теория автоматов

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про память структурного автомата
создано: 2015-05-17
обновлено: 2021-03-13
132427



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Теория автоматов

Термины: Теория автоматов