Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Понятие о последовательностном цифровом устройстве

Читайте также:
  1. I. Понятие и типы политических партий.
  2. I. Понятие политического лидерства.
  3. I. Понятие политической власти.
  4. I. Понятие, происхождение и признаки государства.
  5. II. Понятие и виды элиты.
  6. IX. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, СУЖДЕНИЕ, ПОНЯТИЕ
  7. Акты применения норм права: понятие, особенности, виды

Наряду с комбинационными цифровыми устройствами (КЦУ), выходы которых зависят только от значений входных переменных в данный момент времени, в цифровой технике широко применяются последовательностные цифровые устройства (ПЦУ), состояние на выходах которых зависит от последовательности входных переменных, поступивших на входы в предшествующие моменты времени. Поэтому последовательностные схемы составляют другой, более сложный класс преобразователей дискретной информации. В ПЦУ предыстория поступления входных переменных фиксируется с помощью специальных элементов памяти (ЭП).

КЦУ называются цифровыми автоматами без памяти, а ПЦУ – цифровыми автоматами с памятью [иногда их просто называют цифровыми автоматами (ЦА) или автоматами с памятью (АП)]. На рис. 1 представлена структурная схема ПЦУ, включающая в себя комбинационную часть (КЦУ) и запоминающее устройство (ЗУ), представляющее собой совокупность простейших элементов памяти ЭП1 , …, ЭПk . На элементы памяти воздействуют сигналы управления (возбуждения) Y1 , …, Yk , снимаемые с дополнительных (внутренних) выходов КЦУ. Выходные сигналы ЭП y1 , …, yk воздействуют на дополнительные (внутренние) входы КЦУ. Под действием сигнала Yi элемент памяти ЭПi может перейти в одно из двух состояний: 0 или 1. Значение сигнала yi однозначно определяет состояние элемента ЭПi . Совокупность сигналов {y1 , …, yk} называется внутренним состоянием ПЦУ (АП).

Простейшими примерами ПЦУ являются триггеры, регистры, счётчики и т. д.

Функционирование ПЦУ характеризуется изменениями во времени множеств состояний входов {x1 , …, xm}, состояний выходов {z1 , …, zn} и внутренних состояний {y1 , …, yk}, которые являются результатом воздействия на автомат входных сигналов в предыдущие такты.

В общем случае внутреннее состояние {y1 , …, yk}i , в которое автомат перейдёт к началу следующего такта i+1, и состояние на выходах {z1 , …, zn}i ПЦУ в данный дискретный момент времени i зависят от предыдущего состояния АП {y1 , …, yk}i−1 и от состояния на входах {x1 , …, xm}i в текущий момент времени.

Говорят, что i-й набор значений входных сигналов x1 , …, xm образует состояние входа ρi , причём всего может быть M = 2m состояний входа ρ1 , ρ2 , …, ρM . Аналогично, каждый из N = 2n наборов значений выходных сигналов z1 , …, zn образует одно из N состояний выхода λ1 , λ2 , …, λK . Заметим также, что i-й набор значений выходных сигналов элементов памяти y1 , …, yk соответствует i-му внутреннему состоянию автомата χi , количество которых также конечно и в общем случае равно K = 2k. Состояния входов, выходов и внутреннее состояние автомата в некоторый дискретный момент времени ti обозначаются через ρ(ti), λ(ti) и χ(ti), или просто ρi , λi и χi .

Работа ПЦУ описывается функцией переходов

χi+1 = f i , ρi) или χi н = f i , ρi) (4.1)



и функцией выходов

λi = φ(χi , ρi). (4.2)

Функциями переходов и выходов вида (4.1) и (4.2) описываются автоматы Мили, у которых и новое внутреннее состояние, и выходы зависят от двух значений: и от предыдущего состояния автомата, и от текущего состояния на входе.

Автоматы Мура также имеют функцию переходов (4.1), однако их функция выходов имеет более простой вид:

λi = φ(χi), (4.3)

т.е. состояние выходов автомата Мура определяется только внут-ренним состоянием автомата и не зависит от состояния на входе. Автомат Мура является частным случаем автомата Мили.

Отличие автомата Мили от автомата Мура можно запомнить следующим образом: у автомата Мили функция выхода зависит и от предыдущего состояния, и от состояния на входе, а у автомата Мура − только от предыдущего состояния автомата.

 

Также в цифровой технике часто встречаются такие простые автоматы, выходом которых является непосредственно внутреннее состояние автомата:

λi = χi (4.4)

Как видно, такие ПЦУ являются частным случаем автомата Мили, а не автомата Мура. Примером таких простых автоматов являются двоичные счётчики.

Загрузка...

 

Для задания автоматов используются различные формализованные автоматные языки:

1) таблицы переходов и выходов;

2) матрицы переходов;

3) графы и другие.

При задании в виде графов состояния автомата представляют вершинами, а переходы из одного состояния в другое – дугами. На дугах указываются значения входных сигналов, вызывающих соответствующие переходы.


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 192 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Зависимые допуски расположения.| Прокомментируем эту программу. Все строки, которые начинаются с

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.008 сек.)