рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Синхронизация в цифровых автоматах

Синхронизация в цифровых автоматах - раздел Транспорт, Теория цифровых автоматов   Смена Состояний В Синхронизированных Автоматах Происходит В О...

 

Смена состояний в синхронизированных автоматах происходит в определённые моменты времени, задаваемые по цепям синхронизации внешним тактовым генератором. Изменение состояний в реальных цифровых автоматах сопровождаются переходными процессами, имеющими вполне определённые длительности для выбранной элементной базы. Выходные сигналы по цепям обратной связи (рис.2, рис.21) поступают на вход цифрового автомата и далее на вход его блока памяти. Из-за неопределённости сигналов обратной связи во время протекания переходных процессов неопределёнными будут и сигналы возбуждения блока памяти. По этой причине предусматриваются специальные меры, гарантирующие переход автомата в нужное состояние. В синхронизированных цифровых автоматах устойчивость автомата обеспечивается специальными цепями синхронизации, разрывающими цепи обратной связи во время протекания переходных процессов. Такая синхронизация требует обеспечения определённых запасов времени на протекание переходных процессов и, следовательно, уменьшает быстродействие цифровых автоматов и требует выполнения определённых временных соотношений при смене значений входных сигналов.

Схема цифрового автомата, построенная из элементарных автоматов является корректно построенной, если в каждом её узле неоднозначность сигналов в любой существенный интервал времени отсутствует. Существенным интервалом времени является интервал, в течение которого информация считывается с какого либо узла этой схемы. Корректная схема автомата Мура изображена на рис.46. Комбинационная схема КСвх служит для выработки кода, соответствующего новому состоянию автомата в соответствии с функцией переходов

аs(t+1)=d(am(t), zf(t)),

схема КCвых - для выработки сигналов, соответствующих функции выходов

wg=l(am(t)).

Блок памяти состоит из двух одинаковых блоков БП1 и БП2. Передача сигналов от блока к блоку осуществляется через конъюнкторы, управляемые тактовыми сигналами t1 и t2. Код, соответствующий новому состоянию, формируется КСвх и при появлении импульса t1 устанавливает в нужное состояние БП1. В интервале времени t1 БП2 сохраняет код своего прежнего состояния на входах КС1. В течение времени, выделенного цветом, изменение входных сигналов запрещено, поэтому неопределённость на выходах КС1 не возникает. Выполнение ограничений на временные соотношения при формировании входных сигналов обеспечивается в источнике входных сигналов X.

Импульсом t2 информация переносится в БП2 и этим заканчивается такт работы цифрового автомата. На смену состояния цифрового автомата, таким образом затрачивается время T’. Поскольку у автомата Мура функции выходов не зависят от входных сигналов, то порядок их смены может быть любым, лишь бы на интервале времени t1 входные сигналы были неизменны.

Таким образом, корректность работы цифрового автомата Мура обеспечивается введением двухтактного синхронизированного блока памяти. Логика работы двухтактной памяти практически реализуется в двухступенчатых триггерах структуры О-В (или M-S), имеющих встроенную двухтактную систему синхронизации.

Двухтактная синхронизированная память обеспечивает корректность и автомата Мили. Однако только одного этого для него недостаточно, так как одним из аргументов функции выходов автомата Мили является код входного сигнала x(t), то есть

wg=l(am(t), zf(t)).

Для синхронизированного цифрового автомата недопустим случайный характер смены кода выходного сигнала в соответствии с изменениями кода входного сигнала, но накладывать жёсткие ограничения на временные соотношения во входном сигнале также недопустимо. Это противоречие разрешается при введении стробирования выходной комбинационной схемы КСвых синхросигналом t1. Выходные сигналы цифрового автомата Мили при этом становятся импульсными. Для цифрового автомата Мура выходные сигналы считаются потенциальными, так как нет необходимости в стробировании выходной комбинационной схемы.

Структурная схема корректного цифрового автомата Мили и временная диаграмма его работы приведены на рис.47.

 

По временной диаграмме рис.47б) видно, что смена состояния блока памяти должна происходить по спаду синхроимпульса. В противном случае

в цифровом автомате Мили будет реализована функция выходов, описываемая уравнением:

wg(t)=l(am(t+1), zf(t)).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Теория цифровых автоматов

Южно-уральский государственный университет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Синхронизация в цифровых автоматах

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Базис И, ИЛИ, НЕ. Свойства элементарных функций алгебры логики
  Пусть x - некоторая логическая переменная. Тогда: 1. , что означает возможность исключения из логического вы

Табличное описание булевых функций
  Вследствие конечности множества наборов заданного количества логических переменных, простейшим и самым естественным способом описания ФАЛ является табличный. Пример описания трёх ФА

Аналитическое описание булевых функций
На примерах описания ФАЛ, приведенных в таблице 3, видно, что конституента 1 может быть описана в виде элементарной конъюнкции переменных:

Геометрическое представление булевых функций
  В геометрическом представлении ФАЛ значения входных переменных n - местного набора интерпретируются как координаты в n - мерной декартовой системе координат. Координат

Минимизация с помощью минимизирующих карт
  Как было отмечено выше, одним из способов представления ФАЛ от небольшого числа переменных (обычно не больше 5) являются диаграммы Карно или Вейча, которые строятся на развёртках мн

Минимизация функций алгебры логики по методу Квайна
  При минимизации по методу Квайна в базисе И, ИЛИ, НЕ исходная ФАЛ задаётся в СДНФ. Целью минимизации является нахождение всех первичных импликант и выбор некоторых из них для

По методу Квайна - Мак-Класки
  Недостаток метода Квайна - необходимость исчерпывающего попарного сравнения или сопоставления всех минтермов на этапе нахождения первичных импликант. С ростом числа минтермов увелич

Логические элементы И и И-НЕ
(Позитивная логика) Схема логического элемента И, построенного на полупроводниковых диодах и резисторе, приведена на рис.10а).

Логические элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ
  Схема логического элемента ИЛИ, построенного на полупроводниковых диодах и резисторе, приведена на рис.12а).

Программируемые логические матрицы (ПЛМ)
  Программируемая логическая матрица [2] представляет собой функциональный блок, созданный на базе интегральной полупроводниковой технологии и предназначенный для реализации логически

Процедуры программирования ПЛМ
Физическим принципом программирования ПЛМ является пережигание (испарение) выбранных перемычек. В процессе эксплуатации ПЛМ могут возникнуть следующие задачи: - начальное программ

Определение абстрактного цифрового автомата
Обобщённая структура системы обработки цифровой информации, приведённая на рис.1, соответствует описанию абстрактного цифрового автомата. Для целей технического проектирования в каноническую структ

Методы описания цифровых автоматов
  Чтобы задать цифровой автомат S, необходимо описать все элементы множества S = { A, X ,Y, d, l, a1}, то есть входной и выходной алфавиты и алфавит состояний, а также функ

Синхронные и асинхронные цифровые автоматы
Состояние as автомата S называется устойчивым состоянием, если для любого входа zfÎX, такого, что d(am, zf) = as, имеет место d(as

Цифровых автоматов Мили и Мура
Абстрактный цифровой автомат работает как преобразователь слов входного алфавита в слово в выходном алфавите [5]. Рассмотрим это положение, взяв в качестве примера автомат Мили S1.

Минимизация абстрактного автомата Мили
  Для табличного описания процедура минимизации цифровых автоматов алгоритмизирована и выполняется в несколько шагов.   Шаг 1 Распространение неопределённости т

Минимизация абстрактного автомата Мура
Минимизация автоматов Мура основана на тех же принципах, что и минимизация автоматов Мили. Для табличного описания эта процедура алгоритмизирована и состоит из трёх шагов.  

Элементарные автоматы памяти
  Комбинационная схема с обратными связями, имеющая два устойчивых состояния и предназначенная для хранения одного бита информации, называется элементарным автоматом или триггером. Со

Структурный синтез цифрового автомата по графу
  Табличный и графический способы задания автоматов эквивалентны, поэтому граф автомата содержит всю необходимую информацию о функциях выходов и функциях переходов. На граф кодированн

Декомпозиция устройств обработки цифровой информации
  В любом устройстве или системе обработки цифровой информации можно выделить два существенно различающихся блока (рис.63): - операционный блок (или операционный автомат);

Управляющие автоматы
Любая команда, операция или процедура, выполняемая в операционном блоке, описывается некоторой микропрограммой и реализуется за несколько тактов, в каждом из которых выполняется шаг микропрограммы

Принцип действия управляющего автомата с хранимой в памяти логикой и микропрограммное управление
  Хранимая в памяти микропрограмма должна содержать информацию о функциях переходов и выходов управляющего микропрограммного автомата. Рассматривая управляющий автомат (УА) в терминах

Горизонтальное микропрограммирование
  При горизонтальном микропрограммировании каждому биту операционной части микрокоманды ставится в соответствие определённый управляющий функциональный сигнал, то есть определённая ми

Вертикальное микропрограммирование
  При вертикальном микропрограммировании микрооперация определяется не состоянием одного из бит микрокоманды, а двоичным кодом, содержащимся в операционной части микрокоманды (

Горизонтально - вертикальное микропрограммирование
  В этом случае подмножества VL представляются горизонтальным способом , а микрооперации внутри каждого из подмножеств - вертикальным способом (рис.66). Для каждого подмнож

Граф - схемы микропрограммных автоматов
  Для описания микропрограмм необходимо знать и задавать последовательности микрокоманд и функции перехода, определяющие порядок выполнения микрокоманд. Для описание микропрограмм обы

Синтез микропрограммного автомата Мили
  Конечный автомат, реализующий микропрограмму работы дискретного устройства, называется микропрограммным автоматом. Синтез микропрограммного автомата Мили по граф - схеме ал

Синтез микропрограммного автомата Мура
Синтез автомата Мура по граф - схеме алгоритма также состоит из двух этапов: - получение отмеченной ГСА; - построение графа автомата. На первом из этих этапов начальная,

Минимизация микропрограммных автоматов
  Изложенный ранее метод минимизации абстрактных автоматов применяется и для минимизации полностью определённых микропрограммных автоматов. Если два состояния автоматы Мили с

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги