Синтез цифровых автоматов. Захаров Н.Г - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

59
ются дальнейшие шаги в направлении учета большого числа свойств реально суще-
ствующих дискретных автоматов. Главная отличительная особенность структурной
теории автоматов состоит в том, что, в отличие от абстрактной теории, она учитывает
структуру входных и выходных сигналов автомата, а также его внутреннюю структу-
ру на уровне так называемых структурных схем, обеспечивающих заданное преобра-
зование дискретной информации. Основной задачей структурной теории автоматов
является изучение композиции автоматов, то есть методов построения сложных авто-
матов из автоматов, являющихся более простыми.
Следует подчеркнуть, что структурная теория автоматов не ставит своей зада-
чей отразить все свойства реально существующих автоматов. В ней, например, не
учитываются переходные процессы в автоматах, вопросы надежности работы автома-
тов, физические свойства сигналов и т. д. В этом смысле структурная теория автома-
тов также остается в значительной мере абстрактной теорией, хотя она и отличается
значительно меньшей степенью абстракции, чем собственно абстрактная теория ав-
томатов.
При проектировании устройств преобразования информации, как правило,
структурной теории автоматов предшествует абстрактная теория автоматов. Синте-
зируя реальные автоматы многие вопросы проще и эффективнее решать на уровне аб-
страктной теории. К числу таких вопросов относят определение необходимого объема
памяти автомата (то есть числа его состояний), переходов в памяти, а также вопросы,
относящиеся к минимизации числа состояний автомата. В то же самое время имеется
ряд других вопросов – таких, например, как вопрос о композиции автоматов, – сама
постановка которых уже выходит за рамки абстрактной теории автоматов. Таким об-
разом, абстрактная и структурная теории автоматов не только взаимно дополняют
друг друга, но могут иметь и собственные естественные области приложения.
Обычно в структурной теории автоматов сохраняется абстракция дискретного
автоматного времени, однако, иногда приходится несколько изменять порядок отсче-
та временных интервалов (способ отсчета времени). В абстрактной теории автоматов
входные и выходные сигналы относят к моменту перехода автомата из одного со-
стояния в другое, а в структурной теории моменты перехода автомата из одного со-
стояния в другое удобно считать границами интервалов, относящихся к одному и то-
му же значению автоматного времени.
При существующем способе отсчета времени функции переходов и выходов
(автомата Мили) задаются следующим образом:
q(t +1) = δ(q(t), x(t)) ,
y(t) = λ(q(t), x(t)), (t = 0, 1, 2, ... ).
Функции переходов и выходов автомата Мура приобретают вид:
q(t +1) = δ(q(t), x(t)),
y(t) = λ(q(t)), (t = 0, 1, 2, ... ).
Очевидно, что эти формулировки законов функционирования автоматов нуж-
даются в несколько иной интерпретации, учитывающей особенности принимаемого
теперь способа отсчета времени. В частности, следует учитывать два обстоятельства.
Первое обстоятельство состоит в том, что момент начала отсчета времени сов-
падает с нулевым моментом не только для состояний автомата, но также и для вход-
ных и выходных сигналов.
Это замечание в равной степени касается как автоматов Мура, так и автоматов
Мили и обуславливает необходимость рассмотрения входных и выходных последова-

Страницы