Способы перевода автомата из одного состояния в другое

Регистр состояний управляющего автомата состоит из триггеров на входы которых подаются сигналы возбуждений U из комбинационной схемы. Сигнал возбуждения U, выработанный в момент времени t, показывает в какое состояние должен перейти триггер в следующем такте. Это переключение осуществляется с момента подачи синхросигнала С. Таким образом, код нового состояния а_t+1 формируется в КС в такте t и подается по шине возбуждения U на входы триггеров регистра R. Этот код переключает регистр в начале следующего такта t+1.

Очевидно, что набор сигналов возбуждений зависит от того, какой тип триггеров используется в регистре состояний R. Для определения сигналов возбуждений предварительно установим, каким образом будем кодировать состояния управляющего автомата.

Пусть регистр R состоит из трех триггеров: Т₂, Т₁, Т₀, где Т₂ – старший разряд, а Т₀ – младший разряд. Тогда состояние управляющего автомата закодируем следующим образом:

	Т2 Т1 Т0
а0	0 0 0
а1	0 0 1
а2	0 1 0
а3	0 1 1
а4	1 0 0
а5	1 0 1
а6	1 1 0
а7	1 1 1

 

Покажем на примерах формирование сигналов возбуждений для различных типов триггеров при переходе автомата из состояния а₃ в состояние а₅.

· Триггеры со счетным входом (Т-триггеры).

Сигналы возбуждений U₀, U₁, U₂ подаются на Т-входы триггеров Т₀, Т₁, Т₂ соответственно (рис.11).

 

 

Синхросигнал С подается одновременно на все триггеры и определяет момент переключения регистра R в новое состояние.

Для того, чтобы определить сигналы возбуждений U, необходимо проанализировать переход каждого триггера из одного состояния в другое. Пусть исходное состояние:

а_t=а₃=011,

а состояние перехода:

а_t+1=а₅=101.

Покажем это в таблице переходов:

	Т2 Т1 Т0
а3	0 1 1
а5	1 0 1

 

Счетный Т-триггер всегда переходит в противоположное состояние, если сигнал возбуждения U будет равен 1 (U=1) и сохраняет свое прежнее значение, если U=0.

Поэтому для перевода триггера Т₂ из состояния Т₂=0 в состояние Т₂=1, необходим U₀=1.

Триггер Т₁ переходит из состояния 1 в состояние 0, поэтому необходим U₁=1.

Триггер Т₀ не изменяет своего состояния, поэтому U₀=0.

На графе переходов (рис.12) отмечаются только те сигналы возбуждения, которые равны единице.

 

Рисунок 12

· D-триггеры.

Схема подключения D-триггеров показана на рис.13

Рисунок 13

 

При подаче синхросигнала С, D-триггер переходит в то состояние, значение которого установлено на линии U. Если U=0, то триггер перейдет в состояние 0, или U=1, то триггер перейдет в состояние 1. Поэтому сигналы возбуждений практически определяются состоянием перехода. При переходе из а₃=011 в а₅=101 сигналы возбуждений определятся состоянием а₅=101:

U₀=1,

U₁=0,

U₂=1.

Граф перехода представлен на рис.14.

Рисунок 14

· RS-триггеры.

Схема подключения RS-триггеров показана на рис.15.

Рисунок 15

 

RS-триггер переходит в 0-состояние, если сигнал R=1, а S=0. Триггер переходит в состояние 1, если R=0, а S=1. Триггер сохраняет свое прежнее состояние, если R=0 и S=0.

Поэтому для перевода автомата из состояния а₃=011 в состояние а₅=101 необходимо выработать следующие сигналы возбуждений:

R₂=0 и S₂=1,

R₁=1 и S₁=0,

R₀=0 и S₀=0 или 1.

Граф перехода показан на рис.16.

Рисунок 16