Теория автоматов. Жукалина И.В. - 16 стр.

       3.2.4 Построение функциональной схемы управляющего автомата

       На основе полученных функций возбуждения и функций выходов
можно построить функциональную схему микропрограммного автомата. На
практике чаще всего используют базисы Буля (элементы И, ИЛИ, НЕ),
Шеффера (элементы И-НЕ) и Пирса (элементы ИЛИ-НЕ). Качество решения
задачи синтеза КС оценивают по затратам оборудования и быстродействию.
       При разработке схем на основе конкретной элементной базы количество
оборудования обычно измеряется числом корпусов (модулей), используемых в
схеме. В теоретических разработках ориентируются на произвольную
элементную базу и поэтому для оценки затрат оборудования используется
оценка сложности схем по Квайну. Сложность (цена) схемы по Квайну
определяется суммарным числом входов логических элементов в составе
схемы. При такой оценке единица сложности, т. е. единица оборудования -
один вход логического элемента. При этом цена инверсного входа обычно
принимается равной двум.
       Такой подход к оценке сложности схем является результативным по
следующим причинам. Во-первых, сложность схемы легко вычисляется по
булевым функциям, на основе которых строится схема: сложность схемы равна
сумме числа букв в дизъюнктивной нормальной форме, причем букве со знаком
отрицания соответствует цена два, и числа знаков дизъюнкции, увеличенного
на единицу для каждого дизъюнктивного выражения. Во-вторых, все
классические методы минимизации булевых функций обеспечивают
минимальность схемы именно в смысле цены схемы по Квайну.
       И наконец, практика показывает, что схема, минимальная в смысле
цены по Квайну, обычно реализуется наименьшим числом конструктивных
элементов - корпусов.
       Быстродействие схемы оценивается максимальной задержкой сигнала
при прохождении его от входа схемы к выходу, т. е. определяется промежутком
времени от момента поступления входных сигналов до момента установления
соответствующих значений выходных сигналов. Задержка сигнала кратна
числу элементов, через которые проходит сигнал от входа к выходу схемы.
Поэтому быстродействие схемы характеризуется значением dτ, где τ - задержка
сигнала на одном логическом элементе. Значение d определяется количеством
уровней комбинационной схемы, которое рассчитывается следующим образом.
Входам комбинационной схемы присваивается уровень 0. Элементы, связанные
только с входами схемы, относятся к уровню 1. Элемент относится к уровню d,
если он связан по входам с элементами уровней d-1, d-2, ..., 0. Максимальный
уровень элементов определяет количество уровней комбинационной схемы.


      4   Пример синтеза управляющего автомата для заданного
алгоритма



16