Далее составляем прямую структурную таблицу переходов и выходов автомата Мили и по известному правилу формируем логические выражения для функций возбуждения.
Таблица 11. Прямая структурная таблица переходов и выходов автомата Мили.
Исходное состояние | Код am | Состояние перехода as | Код as | Входной сигнал X(am,as) | Выходные сигналы Y(am,as) | Функции возбуждения триггеров | |
RS | T | ||||||
a0 | 0000 | a0 a1 | 0000 0001 | X1 X1 | - Y1(y1,y2,y3) | S4 | T4 |
a1 | 0001 | a2 a9 | 0011 1000 | X2 X2 | Y6(y4,y6) Y9(y1,y3) | S3 S1R4 | T3 T1T4 |
a2 | 0011 | a2 a3 | 0011 0010 | X1 X1 | - Y2(y2) | R4 | T4 |
a3 | 0010 | a4 a4 a9 | 0110 0110 1000 | X2X3 X2X3 X2 | - Y3(y3) Y9(y1,y3) | S2 S2 S1R3 | T2 T2 T1T3 |
a4 | 0110 | a5 a5 | 0111 0111 | X4 X4 | - Y6(y4,y6) | S4 S4 | T4 T4 |
a5 | 0111 | a6 a6 | 0101 0101 | X5 X5 | - Y4(y4) | R3 R3 | T3 T3 |
a6 | 0101 | a7 | 0100 | 1 | Y5(y5) | R4 | T4 |
a7 | 0100 | a5 a8 | 0111 1100 | X6 X6 | - - | R3R4 S1 | T3T4 T1 |
a8 | 1100 | a0 a8 a9 | 0000 1100 1000 | X7X8 X7 X7X8 | - Y7(y7) - | R1R2 R2 | T1T2 T2 |
a9 | 1000 | a0 a9 | 0000 1000 | X9 X9 | - Y8(y8) | R1 | T1 |
Так как мы изменили используемые элементы памяти, то у нас изменятся логические выражения для функций их возбуждения, а логические выражения для функций выходов не изменятся.
S1= a1x2 v a3x2 v a7x6
S2= a3x2
S3= a1x2
S4= a0x1 v a4
R1= a8x7x8 v a9x9
R2= a8x7
R3= a3x2 v a5 v a7x6
R4= a1x2 v a2x1 v a6 v a7x6
После упрощения и выделения общих частей, получим:
f= a1x2
g= a3x2
k= a7x6
m= a8x7
p= a3x2
q= a1x2
r= a0x1
h= a2x1
e= r v a1x2 v g
n= q v a4x4
S1= f v g v a7x6
S2= p
S3= q
S4= r v a4
R1= mx8 v a9x9
R2= m
R3= g v a5 v k
R4= f v h v a6 v k
y1= e
y2= r v h
y3= e v px3
y4= n v a5x5
y5= a6
y6= n
y7= a8x7
y8=a9x9
С использованием в качестве элементов памяти RS-триггеров,цена комбинационной схемы по Квайну для автомата Мили равна C=59 причем в схеме предполагается использовать 4-входовой дешифратор.
7.7 Кодирование на T-триггерах
Вкачествеэлементов памяти возможноиспользование нетолько D-триггеров и RS-триггеров, а также используются T-триггеры. При использовании T-триггеров используется такая же кодировка, как и для RS-триггеров. Кодирования для T-триггеров изображены в таблице 10.
7.8 Получение логических выражений для функций возбуждения T-триггеров
Далее составляем прямую структурную таблицу переходов и выходов автомата Мили (таблица 11) и по известному правилу формируем логические выражения для функций возбуждения.
Так как мы изменили используемые элементы памяти, то у нас изменятся логические выражения для функций их возбуждения, а логические выражения для функций выходов не изменятся.
T1= a1x2 v a3x2 v a7x6 v a8x7x8 v a9x9
T2= a3x2 v a8x7
T3= a1x2 v a3x2 v a5 v a7x6
T4= a0x1 v a4 v a1x2 v a2x1 v a6 v a7x6
После упрощения и выделения общих частей, получим:
f= a1x2
g= a3x2
k= a7x6
m= a8x7
p= a3x2
q= a1x2
r= a0x1
h= a2x1
e= r v a1x2 v g
n= q v a4x4
i= r v h
T1= f v g v a7x6 v mx8 v a9x9
T2= p v m
T3= q v g v a5 v k
T4= i v a4 v f v a6 v k
y1= e
y2= i
y3= e v px3
y4= n v a5x5
y5= a6
y6= n
y7= a8x7
y8=a9x9
С использованием в качестве элементов памяти T-триггеров,цена комбинационной схемы по Квайну для автомата Мили равна C=61 причем в схеме предполагается использовать 4-входовой дешифратор.
7.9 Кодирование на счетчике
Для кодирования состояний автомата на счётчике необходимо, чтобы разность кодов между соседними состояниями составляла единицу. Данная кодировка представлена в таблице 12.
Таблица 12
As | a0 | a1 | a2 | a3 | a4 | a5 | a6 | a7 | a8 | a9 |
K{as} | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 |
7.10 Получение уравнений для счетчика
Составляем прямую структурную таблицу переходов и выходов автомата Мили и по известному правилу формируем логические выражения для функций возбуждения.
Таблица 13. Прямая структурная таблица переходов и выходов автомата Мили.
Исходное состояние | Код am | Состояние перехода as | Код as | Входной сигнал X(am,as) | Выходные сигналы Y(am,as) | Функции возбуждения |
a0 | 0000 | a0 a1 | 0000 0001 | X1 X1 | - Y1(y1,y2,y3) | E+1 |
a1 | 0001 | a2 a9 | 0010 1001 | X2 X2 | Y6(y4,y6) Y9(y1,y3) | E+1 D1D8 M |
a2 | 0010 | a2 a3 | 0010 0011 | X1 X1 | - Y2(y2) | E+1 |
a3 | 0011 | a4 a4 a9 | 0100 0100 1001 | X2X3 X2X3 X2 | - Y3(y3) Y9(y1,y3) | E+1 E+1 D1D8 M |
a4 | 0100 | a5 a5 | 0101 0101 | X4 X4 | - Y6(y4,y6) | E+1 E+1 |
a5 | 0101 | a6 a6 | 0110 0110 | X5 X5 | - Y4(y4) | E+1 E+1 |
a6 | 0110 | a7 | 0111 | 1 | Y5(y5) | E+1 |
a7 | 0111 | a5 a8 | 0101 1000 | X6 X6 | - - | D1D4 M E+1 |
a8 | 1000 | a0 a8 a9 | 0000 1000 1001 | X7X8 X7 X7X8 | - Y7(y7) - | M E+1 |
a9 | 1001 | a0 a9 | 0000 1001 | X9 X9 | - Y8(y8) | M |
M – вход управления записью / счётом в счётчике;
E+1 - вход управления прямым счётом;
Работа счётчика производится в соответствии с таблицей 14.
Таблица 14
М | E+1 | Режим |
0 1 1 1 | 0 1 0 0 | Запись в счётчик Прямой счёт Обратный счёт Хранение |
Из таблицы 13 получаются логические выражения для каждой функции возбуждения управляющего входа счётчика,а также для функций выходов как конъюнкции соответствующих исходных состояний amи входных сигналов, которые объединены знаками дизъюнкции для всех строк, содержащих данную функцию возбуждения или соответственно функцию выхода.
M = a1x2 v a3x2 v a7x6 v a8x7x8 v a9x9
E+1 = a0x1 v a1x2 v a2x1 v a3x2 v a4 v a5 v a6 v a7x6 v a8x7x8
D1 = a1x2 v a3x2 v a7x6
D4 = a7x6
D8 = a1x2 v a3x2
y1 = a0x1 v a1x2 v a3x2
y2 = a0x1 v a2x1
y3 = a0x1 v a1x2 v a3x2x3 v a3x2
y4 = a1x2 v a4x4 v a5x5
y5 = a6
y6 = a1x2 v a4x4
y7 = a8x7
y8 =a9x9
После выделения общих частей в логических выражениях и некоторого их упрощения получаются логические уравнения для построения функциональной схемы управляющего автомата.