Цифровое устройство, в котором состояние выхода зависит не только от того, какие сигналы присутствуют на его входах в данное время, но и от того, какие последовательности сигналов поступали на входы устройства в предшествующие моменты времени, называют цифровым автоматом. Такие устройства за их способность запоминать последовательности входных или выходных сигналов называют также последовательностными устройствами.
Цифровые автоматы, применяемые в цифровой технике, преимущественно строятся по общей схеме, приведенной на рис.1. Такие автоматы называют автоматами Мура. На рис.21: ЭП – элементы памяти (регистр) c входами D0, .,Dk-1 и выходами Q0, .,Qk-1. КС1 вырабатывает входные сигналы для элементов памяти, используя для этого их текущие состояния выходов (коды Q0, .,Qk-1) и внешние сигналы x0, .,xn-1 (коды настройки на определенный режим работы, сигналы синхронизации и т.п.). КС2 преобразует внутренние рабочие коды состояния устройства Q0, .,Qk-1 в выходные коды y0, .,yk-1.
Состояния всех входов, элементов памяти и выходов рассматриваются в одинаковые дискретные моменты времени. В зависимости от того, как эти моменты времени определены, последовательностные устройства разделяются на синхронные и асинхронные.
В синхронных устройствах дискретные моменты времени задают специальные синхронизирующие сигналы (импульсы), поступающие от некоторого независимого источника синхронизации. В синхронных последовательностных устройствах, следовательно, длительность рабочего такта задается синхронизирующими сигналами.
В отличие от синхронного, в асинхронном последовательностном устройстве дискретные моменты времени определяются моментами изменения состояния входа или состояния памяти, а длительность рабочих тактов определяется интервалом времени, в течение которого состояние автомата не меняется.
Таким образом, работу цифрового автомата Мура (рис.1) можно определить следующими логическими уравнениями
Qt+1=f1(Qt,X t), Y t=f2(Qt), (14)
где Qt – k-разрядное число, определяющее состояние памяти автомата в дискретное время t (текущее состояние памяти); X t – n-разрядное число, определяющее состояние входов в дискретное время t (текущее состояние входов); Qt+1 – k-разрядное число, определяющее состояние памяти в дискретное время t+1 (последующее состояние памяти); Y t – l-разрядное число, определяющее состояние выходов в дискретное время t (текущее состояние выходов).
Советуем почитать:
Энергонезависимая память для телевизоров седьмого поколения Развитие вещательного телевидения идет по пути постоянного повышения качества телевизионного изображения и звукового сопровождения, расширения функциональных возможностей телевизора и п ...
Измеритель напряжённости и градиента магнитного поля Написание дипломного проекта и последующая его защита является заключительной стадией обучения в средних специальных учебных заведениях. Дипломный проект является обобщающей проверкой вс ...
Прием почтовых отправлений с описью вложения С каменного века начинается история обмена известиями. Тогда информация передавалась дымом костров, ударами в сигнальный барабан, звуками труб. Позже стали посылать гонцов с устными сооб ...