8: Графический метод синтеза структурного автомата на триггерах

8.1 Этапы графического метода синтеза структурного автомата

Первые три этапа графического метода синтеза совпадают с табличным методом. Абстрактный автомат представлен в виде графа.

1. Находим количество элементов памяти , (  - число состояний абстрактного автомата) и кодируем состояния абстрактного автомата.
2. Кодируем входные и выходные сигналы.
3. Структурный автомат представляем обобщенной схемой.
4. Составление уравнений выходных функций.

   Представляем закодированный граф абстрактного автомата, то есть вместо состояний автомата указываются соответствующие кодовые комбинации, а входные сигналы указываются на переходах своими логическими кодовыми комбинациями. Логические кодовые комбинации выходных сигналов 1 рода записываются на переходах, а сигналы 2 рода записываются как метки состояний (или внутри вершины графа). Причем для выходных функций следует указывать только те значения функций, которые принимают истинные значения, по которым составляются уравнения выходов.

    
5. Составление уравнений функций возбуждения.

   На закодированном графе на дугах перехода указываем функции возбуждения, которые соответствуют переключению триггеров, причем следует указывать только те значения функций, которые принимают истинные значения, по которым составляются уравнения функций возбуждения.

    
6. Уравнения функций возбуждения и выходов минимизируются (по картам Карно, например) и по ним строится схема в заданном функционально - логическом базисе ({И, ИЛИ, НЕ}, {И-НЕ}, {ИЛИ-НЕ} ).

8.2 Пример графического метода синтеза структурного автомата

Пусть дан автомат Мили (рис.8.1). Выполним синтез структурного автомата на RS - триггерах.

Рис. 8.1.

1. количество триггеров равно  ). Состояния абстрактного автомата закодируем так, как показано втабл.8.1.

   Таблица 8.1.

   a1	00
   a2	01
   a3	11

    
2. Кодируем входные и выходные сигналы , например, так как показано в табл.8.2 и табл.8.3.

   Таблица 8.2.

   zi\x 1 x 2	x 1 \x2
   z1	00
   z2	01
   z3	10

    

   Таблица 8.3.

   wi\y 1y2	y1 \y2
   w1	10
   w2	00
   w3	11
   w4	01

    
3. Структурный автомат представляем обобщенной схемой (рис.8.2).
   

   
   Рис. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 8.2.
    
4. Представляем закодированный граф абстрактного автомата (рис.8.3) то есть вместо состояний автомата указываются соответствующие кодовые комбинации, а входные сигналы указываются на переходах своими логическими кодовыми комбинациями. Логические кодовые комбинации выходных сигналов 1 рода записываются на переходах, а сигналы 2 рода записываются как метки состояний (или внутри вершины графа). Причем для выходных функций следует указывать только тезначения функций, которые принимают истинные значения, по которым составляются уравнения выходов.
   

   
   Рис. 8.3.
    
   
5. Составление уравнений функций возбуждения для RS - триггера. На закодированном графе на дугах перехода указываем функции возбуждения:  если 1-ый триггер переключился из 0 в 1;  если 2-ой триггер переключился из 0 в 1;  если 1-ый триггер переключился из 1 в 0;  если 2-ой триггер переключился из 1 в 0; (рис.8.4).
   

   
   Рис. 8.4.
    

   Уравнения функций возбуждения будут иметь вид:

    
   
6. Последний этап минимизации уравнений, построение схемы выполняется как и в предыдущих случаях синтеза.

8.3 Пример графического метода синтеза структурного автомата Мура

Пусть дан автомат Мура (рис.8.5). Выполним синтез структурного автомата на JK -триггерах.

Рис. 8.5.

1. количество триггеров равно . Состояния абстрактного автомата закодируем так , как показано втабл.8.4.

   Таблица 8.4.

   a1	0	0
   a2	0	1
   a3	1	0
   a4	1	1

    
2. Кодируем входные и выходные сигналы , например, так как показано в табл.8.5 и табл.8.6

   Таблица 8.5.

   	x1	x 2
   z1	0	1
   z2	1	0
   z3	1	1

    

   Таблица 8.6.

   	r1	r2
   u1	0	0
   u2	0	1
   u3	1	0

    
3. Структурный автомат представляем обобщенной схемой (рис.8.6).
   

   
   Рис. 8.6.
    
4. Представляем закодированный граф абстрактного автомата (рис.8.7) и (рис.8.8). В вершинах указываем только те значения функций, которые принимают истинные значения, по которым составляются уравнения выходов:
   

   
   Рис. 8.7.
    
   

   
   Рис. 8.8.
    
   .
5. Составление уравнений функций возбуждения для JK - триггера. На закодированном графе на дугах перехода указываем функции возбуждения:  если 1-ый триггер переключился из 0 в 1;  если 2-ой. триггер переключился из 0 в 1;  если 1-ый триггер переключился из 1 в 0;  если 2-ой триггер переключился из 1 в 0; (рис.8.4).

   Уравнения функций возбуждения будут иметь вид:

    
   
6. Последний этап минимизации уравнений, построение схемы выполняется как и в предыдущих случаях синтеза.