Справочник от Автор24
Все самое важное в приложении

Синтез цифрового автомата

Теория автоматов

Определение 1

Теория автоматов – это раздел дискретной математики, который изучает абстрактные автоматы и задачи, которые они могут решать.

Теория автоматов тесно связана с теорией формального языка. В данном контексте автоматы используются в качестве конечных представлений формальных языков, которые могут быть бесконечными. Во многих случаях автоматы классифицируются по классу формальных языков, которые они способны распознавать, в том числе, как в иерархии Хомского, описывающая отношения вложенности между основными классами автоматов. Автоматы используются в теории вычислений, искусственном интеллекте, конструировании компиляторов, формальной верификации и синтаксическом анализе.

Профессия «Продакт менеджер»
Научись управлять командой, запусти свой первый проект, прокачай Hard и Soft skills
Выбрать занятия

Цифровые автоматы

Определение 2

Цифровой автомат –это дискретный преобразователь информации, который способен принимать различные состояния, переходить под воздействием входных сигналов или программы решения задачи, из одного состояния в другое, выдавая выходные сигналы.

Цифровой автомат является конечным в том случае, если множество его внутренних состояний и множества значений входных и выходных сигналов конечны. Цифровой автомат может быть с схемной (жесткой) логикой и логикой, которая хранится в памяти. Различают два класса цифровых автоматов - синхронные и асинхронные. Синхронный цифровой автомат характеризуется тем, что функционирует под управлением синхронизирующих или тактовых сигналов, с постоянными длительностью и частотой. Период следования тактовых сигналов больше или равен времени, необходимого реальному автомату для перехода из одного состояния в другое. В асинхронных цифровых автоматах длительность интервала времени, в течение которого неизменно состояние входных сигналов, является переменной величиной, определяющейся временем, необходимым для установки соответствующих выходных сигналов и завершения перехода в новое состояние. Таким образом асинхронный цифровой автомат должен формировать (каким-нибудь подходящим способом) сигнал об окончании очередного такта, согласно которому текущие входные сигналы могут быть сняты, после чего начинается следующий такт, то есть поступление новых входных сигналов. Для того, чтобы задать конечный автомат должны фиксироваться три конечных множества:

«Синтез цифрового автомата» 👇
Готовые курсовые работы и рефераты
Купить от 250 ₽
Консультации эксперта по предмету
Найти эксперта
Помощь в написании учебной работы
Узнать стоимость
  1. Множество возможных входных сигналов.
  2. Множество возможных выходных сигналов.
  3. Множество возможных внутренних состояний автомата.

Синтез цифрового автомата

С точки зрения синтеза цифровой автомат удобно представлять в виде структурной схемы, пример которой изображен на рисунке ниже.

Структурная схема цифрового автомата. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Структурная схема цифрового автомата. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Две составные части структурной схемы цифрового автомата представлены логической частью и памятью. В памяти хранится информация о предыстории цифрового автомата, посредством выработки сигнала, который характеризует его текущее состояние. Логическая часть цифрового автомата, в рассматриваемом случае, на основании входного сигнала, а также сигнала, характеризующего его состояние, который поступает из памяти, вырабатывает сигнал управления памятью, обеспечивающий переход в новое состояние в текущее. Память цифрового автомата реализуется на триггерах, количество которых должно позволять запоминать любое состояние из множества состояний цифрового автомата, в свою очередь, сигналы должны соответствовать ранее оговоренным при создании автомата переходами, а также типу используемого триггера для построения памяти. Построение логической части заключается в представлении выходных и входных сигналов цифрового автомата на языке алгебры логики, то есть в виде переменных и логических функций. Таким образом синтез цифрового автомата можно выполнить следующим образом:

  1. Кодирование входных сигналов в виде набора логических переменных.
  2. Кодирование выходных сигналов в виде набора логических функций.
  3. Кодирование состояний цифрового автомата.
  4. Формирование кодированной таблицы переходов.
  5. Выбор типа запоминающего устройства.
  6. Составление логических выражений для логических функций, которые были использованы для кодирования выходных сигналов.
  7. Составление логических выражений для сигналов управления памятью.
  8. Синтез логических схем для сформированных логических выражений.
  9. Формирование выходных сигналов цифрового автомата на основании их кодирующих функций.
Не нашел нужную статью?
Воспользуйся новым поиском!
Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу
Поиск по теме
Дата последнего обновления статьи: 12.10.2022
Трудности с учебой
Трудности с написанием работы?

Эксперты на Автор24 помогут сделать любую учебную работу!

Попробуй бесплатный инструмент для оформления работы по ГОСТу «ДокСтандарт»

Загрузи учебную работу и получи отформатированную версию всего через 30 секунд

Попробовать
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot