Декомпозиционные методы синтеза и анализа КЛС

Комбинационной логической схемой принято называть устройство, структурную схему которого можно представить в виде рис. 2.1.

Рис. 2.1. Комбинационная логическая схема

Каждый входной сигнал принимает одно из двух возможных значений – «0» или «1», выходные сигналы тоже имеют значения «0» или «1», Это логические переменные, поэтому схема называется логической. Состояние каждого выхода однозначно определяется комбинацией состояний на входе. Именно поэтому такие схемы называются комбинационными. Выходные функции называются собственными функциями комбинационных логических схем. Изображённой на рис. 2.1 КЛС соответствует система из собственных функций от аргументов.

В отличие от КЛС, выходные сигналы автоматов зависят от состояния на входах и предыдущего внутреннего состояния схемы, то есть автомат обладает памятью. В каждый момент времени схема находится в каком-либо состоянии из конечного их числа (поэтому такие автоматы называются конечными). Это состояние определяется совокупностью значений внутренних переменных (или совокупностью состояний всех элементов памяти). Комбинация внутреннего состояния и состояния выхода называется полным состоянием. В зависимости от внутреннего состояния АП различным образом реагирует на один и тот же набор входных сигналов. Воспринимая входные сигналы при определённом состоянии, АП переходит в новое состояние и вырабатывает новые значения выходных переменных, то есть выход АП и его следующее внутреннее состояние являются функциями текущего полного состояния.

Таким образом, последовательность входных сигналов определяет последовательность смены внутренних состояний и выходных сигналов, поэтому такие схемы часто называют последовательностными.

Структурно АП отличаются от комбинационных схем наличием обратных связей, что приводит к появлению свойств запоминания состояний. В каноническом представлении АП разделяются на две части: комбинированную логическую схему (КЛС) и память (П) (рис. 2.2). На входы КЛС подаются входные сигналы и сигналы состояния АП , а на её выходах вырабатываются выходные сигналы и сигналы для перевода АП в новое состояние .

Рис. 2.2. Структурная схема АП

Таким образом, синтез автоматов, в конечном итоге, так или иначе сводится к синтезу КЛС, поскольку она является одним из основных структурных элементов АП, формирующим его выходные сигналы и функции возбуждения элементов памяти (триггеров) для реализации заданной последовательности переходов.