Geum.ru

10. Статистические параметры логических элементов. К статистическим параметрам

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   2   3   4

37. Критические и некритические состояния элементов памяти.

Задача кодирования состояний является одной из основных задач канонического метода структурного синтеза автоматов. Напомним, что кодирование заключается в установлении взаимно-однозначного cоответствия между множеством А = {а1,…,аm} состояний автомата и множеством R-компонентных векторов {К1,…, Кm), Кm=(еm1,…,emR}, где еmR, - состояние r-го элемента памяти r=1,…,R. В качестве элементов памяти возьмем RS-триггеры, которые будем обозначать Т1,…,ТR.

Переход автомата из одного состояния в другое осуществляется за счет изменения состояний элементов памяти. Так, если автомат переходит из состояния аm с кодом 0101 в состояние аs, с кодом 1001, то это означает, что триггер Т1, переходит из состояния 0 в состояние 1, триггер Т2 - из состояния 1 в состояние 0, а состояние триггеров Т3, и Т4 не изменяются.

При функционировании автомата могут появиться так называемые состязания (гонки). Явление состязаний возникает вследствие того, что элементы памяти имеют различные, хотя и достаточно близкие, времена срабатывания. Кроме того, различны также задержки сигналов возбуждения, поступающих на входные каналы элементарных автоматов по логическим цепям неодинаковой длины. Если при переходе автомата из одного состояния в другое должны изменить свои состояния сразу несколько запоминающих элементов, то между ними начинаются состязания. Тот элемент, который выиграет эти состязания, т. е. изменит свое состояние ранее, чем другие элементы, может через цепь обратной связи изменить сигналы на входах некоторых запоминающих элементов до того, как другие участвующие в состязаниях элементы изменят свои состояния. Это может привести к переходу автомата в состояние, не предусмотренное его графом. Поэтому в процессе перехода из состояния аm в состояние аs, под действием входного сигнала zf автомат может оказаться в некотором промежуточном состоянии аk или аl, в зависимости от того, какой элемент памяти выиграет состязания.

Если затем при том же входном сигнале автомат из аk и аl, перейдет в cостояние аs то такие состязания являются допустимыми, или некритическими (элементы памяти в эти моменты также находятся в некритическом состоянии). Если же в этом автомате есть переход, например, из аk в аj № as, под действием того же сигнала zf, то автомат может перейти в аj, а не в аs, и правильность его работы тем самым будет нарушена. Такие состязания называются критическими состязаниями (элементы памяти находятся в критическом состоянии) или гонками.


38. Канонические уравнения автомата с памятью по таблицам переходов и выходов.

Определим конечный автомат как следующую пятёрку: , где

Х – множество входного алфавита устройства, т.е. набор допустимых комбинаций элементов алфавита, появляющихся на входе;

У – выходной алфавит (набор допустимых выходных комбинаций);

Z – множество состояний устройства, т.е. множество состояний, которые принимают элементы памяти внутри устройства;

f – функция перехода, которая указывает какое следующее состояние примет автомат, если до того он находился в состоянии Zn и на вход пришло Хn;

g – функция выхода, которая указывает какой выход возникнет у автоматного устройства, если на вход пришло Хn.

Х = {x1, x2, x3, ……, xn}.

Y = {y1, y2, y3, ……, ym}.

Z = {z1, z2, z3, ……, zk}.

Конечный автомат имеет следующую таблицу переходов-выходов:

zi\xj
x1
… … …
xn

z1
…






.

.

.
.

.

.
zs/yl
.

.

.

zk
…
…
…


Тогда системой канонических уравнений автомата с памятью по таблице перехода-выхода будет являться система вида:



zn+1 = f(xn, zn)

yn+1 = g(xn, zn)




Легко видеть, что в зависимости от входного возмущения и текущего состояния автомата определяется следующее состояние и выходной результат.