Теория автоматов. Жукалина И.В. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
2.2 Виды управляющих автоматов. Структуры автоматов Мили и
Мура
Существует два принципиально разных подхода к проектированию
микропрограммного автомата (управляющего автомата): использование
принципа схемной логики (автоматы с жесткой логикой УАЖЛ) и
использование принципа программируемой логики (УАПЛ).
В первом случае в процессе проектирования подбирается некоторый
набор цифровых микросхем (обычно малой и средней степени интеграции) и
определяется такая схема соединения их выводов, которая обеспечивает
требуемое функционирование (т.е. функционирование определяется тем, какие
выбраны микросхемы и по какой схеме выполнено соединение их выводов).
Устройства, основанные на таком принципе схемной логики, способны
обеспечивать наивысшее быстродействие при заданном типе технологии
элементов. Недостаток этого принципа построения автомата состоит в
трудности использования БИС и СБИС. Это связано с тем, что при
использовании схемного принципа каждый разрабатываемый автомат окажется
индивидуальным по схемному построению и потребует изготовления
индивидуального типа БИС.
Эти обстоятельства заставляют обратиться к другому подходу в про-
ектировании цифровых автоматов, основанному на использовании принципа
программируемой логики. Этот подход предполагает построение с
использованием одной или нескольких БИС некоторого универсального
устройства, в котором требуемое функционирование (т.е. специализация
устройства на выполнение определенных функций) обеспечивается занесением
в память устройства определенной программы (или микропрограммы). В
зависимости от введенной программы такое универсальное управляющее
устройство способно обеспечивать требуемое управление операционным
автоматом при решении самых разнообразных задач.
Следует, однако, иметь в виду, что наивысшее быстродействие до-
стигается в ЦА, в которых УА строится с использованием принципа схемной
логики, а ОА выполняется в виде устройства, специализированного для
решения конкретной задачи.
Автоматы с жесткой логикой строятся на базе памяти состояний,
которая обычно реализуется совокупностью триггеров, и комбинационной
схемы, которая управляет переключением триггеров (то есть - сменой
состояний) и формированием выходных (управляющих) сигналов y
m
в
зависимости от входных сигналов х
n
и текущего состояния Q
l
. Код текущего
состояния хранится в триггерах. Схема жестко реализует закон
функционирования автомата, откуда следует название автоматов данной
группы.
       2.2 Виды управляющих автоматов. Структуры автоматов Мили и
Мура

       Существует два принципиально разных подхода к проектированию
микропрограммного автомата (управляющего автомата): использование
принципа схемной логики (автоматы с жесткой логикой УАЖЛ) и
использование принципа программируемой логики (УАПЛ).
       В первом случае в процессе проектирования подбирается некоторый
набор цифровых микросхем (обычно малой и средней степени интеграции) и
определяется такая схема соединения их выводов, которая обеспечивает
требуемое функционирование (т.е. функционирование определяется тем, какие
выбраны микросхемы и по какой схеме выполнено соединение их выводов).
Устройства, основанные на таком принципе схемной логики, способны
обеспечивать наивысшее быстродействие при заданном типе технологии
элементов. Недостаток этого принципа построения автомата состоит в
трудности использования БИС и СБИС. Это связано с тем, что при
использовании схемного принципа каждый разрабатываемый автомат окажется
индивидуальным по схемному построению и потребует изготовления
индивидуального типа БИС.
       Эти обстоятельства заставляют обратиться к другому подходу в про-
ектировании цифровых автоматов, основанному на использовании принципа
программируемой логики. Этот подход предполагает построение с
использованием одной или нескольких БИС некоторого универсального
устройства, в котором требуемое функционирование (т.е. специализация
устройства на выполнение определенных функций) обеспечивается занесением
в память устройства определенной программы (или микропрограммы). В
зависимости от введенной программы такое универсальное управляющее
устройство способно обеспечивать требуемое управление операционным
автоматом при решении самых разнообразных задач.
       Следует, однако, иметь в виду, что наивысшее быстродействие до-
стигается в ЦА, в которых УА строится с использованием принципа схемной
логики, а ОА выполняется в виде устройства, специализированного для
решения конкретной задачи.
       Автоматы с жесткой логикой строятся на базе памяти состояний,
которая обычно реализуется совокупностью триггеров, и комбинационной
схемы, которая управляет переключением триггеров (то есть - сменой
состояний) и формированием выходных (управляющих) сигналов ym в
зависимости от входных сигналов хn и текущего состояния Ql. Код текущего
состояния хранится в триггерах. Схема жестко реализует закон
функционирования автомата, откуда следует название автоматов данной
группы.




                                                                        7