Цифровой автомат

Цифровой автомат

Цифровой автомат – это последовательноcтное устройство. Цифровой автомат в общем случае содержит N триггеров. Состояние цифрового автомата характеризуется N-разрядным словом, каждый разряд которого ассоциируется с выходным сигналом соответствующего триггера. Следовательно, так как для N-разрядного слова существует 2^N кодовых наборов, то столько же состояний будет характеризовать и поведение цифрового автомата.

Цифровой автомат может быть представлен двумя подсистемами:

- Первая образована элементами памяти (триггерная подсистема). Она хранит информацию о предыстории работы устройства.

- Вторая образована комбинационной схемой, которая служит для преобразования входных сигналов и информации о состоянии устройства в выходные сигналы и сигналы, необходимые для изменения состояния автомата (комбинационной подсистема).

Обобщённая структурная схема цифрового автомата.

Поведение структуры описывается четырьмя группами различных сигналов:

- Х – кодовое слово входного воздействия;

- Z – кодовое слово выходного сигнала;

- У – кодовое слово, обеспечивающее требуемый порядок смены состояний автомата;

- Q – кодовое слово, характеризующее состояние автомата;

- С – сигнал синхранизации, инициирующий переключение триггеров триггерной подсистемы;

Задача

Проeктирование автомата для поведения родителя, сын которого приносит из школы двойки и пятёрки. Отец не хочет каждый раз хвататься за ремень, когда сын приносит двойки, и выбирает более тонкую тактику воспитания.                                        

Входы:

У0 – брать ремень

У1 – ругать сына

У2 – успoкаиваться

У3 – надеяться

У4 – радоваться

У5 - ликовать

X = {2.5}

0 – “2”

1 – “5”

Граф переходов:

Он состоит из окружностей, каждая окружность – это вершина графа. Внутри окружности описываются всевозможные состояния в виде номера или кода состояния.

Переход из состояния в состояние изображается стрелкой. Записывается дробь, в числителе которой указано значение  входного сигнала, под действием которого происходит указанный переход. В знаменателе дроби записывается текущее значение выходного сигнала.