2.4 Таблица функционирования микропрограммного автомата
Используя граф переходов автомата рисунок 4 и таблицу 2 переходов триггера, заполним таблицу функционирования автомата, таблица 4. Метод Вейча в данном случае будет слишком громоздким из-за большого числа переменных. Недостатком табличного метода является то, что он не позволяет получить МДНФ или МКНФ. В этом случае оказывается достаточным к некоторым выражениям применить закон склеивания. Таблица функционирования содержит графы, в которые заносятся данные текущего состояния, данные следующего состояния, в которое должно перейти устройство, значения входных условий, сигналы управления триггерами и выходные сигналы.
Пример заполнения первой строки таблицы 4: исходное состояние автомата (столбец 1), затем следует переход в состояние (столбец 6). Этот переход безусловный (в столбцах 11– 16 прочерк), и при этом переходе должны быть сформированы выходные сигналы (столбцы 21 – 27). Столбцы 2-5 и 7-10 заполняются исходя из таблицы. Пример заполнения шестой строки: автомат находится в состоянии (столбец 1), под действием признака (столбец 11) автомат переходит в состояние (столбец 6). При этом переходе должны быть сформированы выходные сигналы (столбцы 21–27). Затем заполняются столбцы 17–24. Сравнивается исходное состояние триггеров с их новым и определяется переход. Далее по таблице 2 находится значение J и K и записывается в столбцы 17–24. Для 1 строки: первый триггер находится в состоянии 1 (столбец 5), его новое состояние 0 (столбец 10). В соответствии с таблицей 2, для перехода 1→0 необходимо подать сигнал J1=-; K1=1(23 и 24 столбец). Выполнив сравнение по каждой строке для первого триггера, заполняются столбцы 17 – 22 для остальных триггеров.
Состояние автомата |
Условие перехода |
С
|
Выходные сигналы |
|||||||||||||||||||||||||
Исходное |
Новое |
|||||||||||||||||||||||||||
a |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
a |
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
x1 |
x2 |
x3 |
x4 |
x5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
y1 |
y2 |
y3 |
y4 |
y5 |
y6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
1 |
0 |
- |
- |
1 |
1 |
1 |
1 |
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 |
1 |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
0 |
- |
1 |
- |
- |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
0 |
- |
- |
0 |
1 |
- |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
1 |
- |
- |
1 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
0 |
1 |
- |
0 |
- |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
0 |
1 |
- |
1 |
- |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
1 |
- |
1 |
0 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
- |
1 |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
1 |
- |
0 |
1 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
- |
- |
1 |
- |
1 |
- |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
- |
- |
1 |
- |
0 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
1 |
- |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
- |
- |
1 |
1 |
- |
- |
1 |
0 |
- |
0 |
- |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
0 |
1 |
- |
- |
0 |
0 |
- |
0 |
- |
- |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
- |
- |
- |
0 |
- |
- |
1 |
1 |
- |
0 |
- |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Таблица 4 –
Функционирования комбинационного узла
автомата
После заполнения таблицы 4 составляются логические выражения для комбинационной части схемы. Выходной сигнал должен быть сформирован, если автомат находится в состоянии ; или в состоянии и признак ; или в состоянии и признаки и . Это выражение в виде логической функции имеет вид:
(1)
Аналогично записываются функции для выходных сигналов и для сигналов управления триггерами. Для упрощения функций применим закон склеивания и получим следующие выражения:
; (2)
; (3)
; (4)
; (5)
. (6)
Сигналы управления триггерами:
; (7)
; (8)
; (9)
; (10)
; (11)
; (12)
; (13)
; (14)