Синтез МПА Мили по ГСА

Пример синтеза МПА по ГСА

МПА может быть синтезирован по ГСА, описывающей микропрограмму работы проектируемого дискретного устройства.

Алгоритм синтеза МПА по ГСА состоит в следующем:

- разметка ГСА метками Мили (Мура);

- кодирование внутренних состояний;

- построение структурной таблицы по отмеченной ГСА;

- построение таблиц истинности или системы булевых функций;

- построение логической схемы автомата.

Как отмечалось выше, известны два класса автоматов: Мили и Мура. В качестве примера рассмотрим синтез микропрограммного автомата, управляющего операционным автоматом для выполнения операции деления чисел в дополнительных кодах. ГСА, соответствующая алгоритму деления, изображена на рис. 48. Описание алгоритма деления чисел в дополнительном коде приведено выше в соответствующем разделе.

После пробного вычитания Зн См может быть равен 0, это означает, что Дм больше Дт (произошло переполнение). В этот момент счетчик тактов Ст равен 0, деление прекращается (переход в конец по стрелке 2). В последующих тактах Зн См может быть равен нулю. Это означает, что остаток А_i > Дт, но Ст уже содержит ненулевое значение, и алгоритм выполняется по стрелке 4. Если Зн См равен 1, то остаток отрицательный и деление будет выполняться в направлении стрелки 3.

Для получения графа автомата Мили исходная ГСА отмечается метками Мили. Каждой метке на ГСА ставится во взаимно однозначное соответствие состояние автомата. Алгоритм отметки ГСА метками Мили состоит в следующем:

- выход начальной и вход конечной вершин отмечаются меткой а₁;

- входы всех вершин, следующих за операторными отмечаются метками а₂,…,а_m;

- одной меткой может быть отмечен только один вход.

На рис. 49 приведена ГСА, отмеченная метками Мили.

Кодирование состояний автомата может быть выполнено, как и ранее, если каждому состоянию поставить в соответствие двоичный эквивалент номера состояния. Для нахождения всевозможных переходов автомата на отмеченной ГСА отыскиваются все пути вида

При достаточно большом числе состояний и переходов удобным является представление автомата структурной таблицей, содержащей всю необходимую для синтеза информацию. Структурная таблица может быть прямой или обратной. В прямой таблице (табл. 40) вначале записываются все переходы из со стояния а₁, затем из состояния а₂ и т.д. В обратной таблице сначала записываются все переходы в состояние а₁, затем в а₂ и т.д..

Для реализации блока памяти МПА использованы RS-триггеры. В последнем столбце отмечены те функции возбуждения, которые приводят к изменению содержимого каждого из элементов памяти на соответствующем пере

ходе. В таблице в столбце F(a_ma_s) приведены функции переключения элементов памяти.

Для построения схемы, реализующей синтезируемый МПА, удобно результаты, приведенные в структурной таблице (табл. 40), представить в виде таблицы истинности (табл. 41).

Таблица 41.

x1x2x3x4t1t2t3	y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8 y9 y10y11y12 S1R1S2R2S3R3
0 - - - 0 0 0 1 - - - 0 0 0 - - - - 0 0 1 - 1 - - 0 1 0 - 0 - - 0 1 0 - 0 1 - 0 1 1 - 0 0 - 0 1 1 - 1 - - 0 1 1 - - - - 1 0 0 - - - 1 0 1 1 - - - 0 1 0 0	1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1

Для примера реализации логической схемы синтезируемого МПА рассмотрим реализацию функций y₁ y₂ и S₂ R₂ (рис. 50).

Дата добавления: 2014-12-26