Проектирование операционного устройства (стр. 5 из 9)
Составляется таблица 14 функций возбуждения элементов памяти, по этой таблице будет так же определяться функция переноса P(25).
Таблица 14
| t | t+1 | t | ||||
| C(26) | A(25) | B(25) | C(26) | P(25) | J | K |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0Ú1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0Ú1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0Ú1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0Ú1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0Ú1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0Ú1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0Ú1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0Ú1 | 1 |
Составляются функции:
J
| А(25)В(25) С(26) | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
K
| А(25)В(25) С(26) | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Составляются результирующие функции J, K и P(25), по ним на рис. 2.2.10., рис. 2.2.11. изображены логические схемы C(26), P(25) соответственно, а на рис. 2.2.12. и рис. 2.2.13. соответственно даны их условные обозначения.
Рис. 2.2.10.
 |
Рис. 2.2.12.
 |
Рис. 2.2.13.
3.Разработка функциональной схемы управляющего автомата
3.1 Структурная схема управляющего автомата
В структурном отношении управляющий автомат типа Мура может быть представлен в виде, изображенном на рис. 3.1.1.
 |
Рис. 3.1.1.
Память П автомата образуют элементарные полные автоматы Мура – элементы памяти (ЭП), которые являются JK–триггерами. Каждому состоянию автомата Аf (Аf
А, где 
- множество состояний автомата) ставится в соответствие вектор длины R (R – количество элементов памяти, образующих память автомата), компонентами которого являются состояния ЭП автоиата T1, T2, …,TR. Переход управляющего автомата из состояния Аd в Аf осуществляется под действием входного сигнала, кодируемого вектором длины L; компонентами этого вектора являются состояния входов x1, x2, …,xL. При этом на выходе автомата формируется выходной сигнал, кодируемый вектором длины N; компонентами этого вектора являются состояния выходов Y1, Y2, …,YL. Изменения состояния на переходе 
происходит под действием сигналов из множества 
, формируемых на выходах схемы КС1.Схема КС2 может быть реализована в виде стандартного блока – дешифратора, выполняющего функции дешифрации состояний автомата: некоторому состоянию Аf ставится в соответствие сигнал Yr=1 на выходе дешифратора.
3.2 Закодированная граф – схема и граф управляющего автомата
Исходной информацией для определения числа входов, выходов и различных состояний, в которых может находиться управляющий автомат, является содержательный граф алгоритма, представленный закодированной граф – схемой алгоритма (ГСА).Каждой операторной вершине содержательного графа можно поставить в соответствие состояние автомата и выходной сигнал Yn; условной вершине ставится в соответствие вход xl управляющего автомата. ГСА, эквивалентная содержательному графу изображена на рис. 3.2.1.
 |
Рис. 3.2.1.
Существуют различные методы структурного синтеза управляющего автомата. Одним из таких методов является графический метод синтеза. Автомат представляется в виде графа. Количество вершин графа соответствует количеству различных отметок Af на ГСА автомата. Производится кодирование состояний автомата векторами длины
(где F – мощность множества А), компонентами которых являются состояния T1, …,TR ЭП. Полученные в результате кодирования векторы длины R записываются в соответствующие вершины графа. 
Связь между TR и Af показана в таблице 15, DC – дешифратор.
Таблица 15
| A T | A0 | A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 | A8 |
| T1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| T2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| T3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| T4 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| Выход DC | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Путям перехода в ГСА на графе соответствуют дуги, указывающие направления перехода.
Если в ГСА на пути перехода из вершины с отметкой Ad в вершину с отметкой Af находятся условные вершины, отмеченные символами xl, то на дугах графа записываются конъюнкции, ранг которых определяется числом условных вершин, через которые проходит путь перехода. При xl=0 в конъюнкции появится член
, в при xl=1 его прямое значение.Граф управляющего автомата представлен на рис. 3.2.2.
 |
Рис. 3.2.2.