Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Цифровые автоматы
Содержание
- 1. Цифровые автоматы
- 2. Синхронный счетчикЛюбой порядок состоянийКак управлять такой машиной состояний?Как передавать сигналы во внешний мир?
- 3. Автоматы Мили и МураАвтомат МилиMealy FSMАвтомат МураMoore
- 4. Маршрут разработки цифрового автоматаФормализация задания и синтез
- 5. Пример 1 Цифровой замокАлгоритм:На кодовом поле нажимаем
- 6. Синтез абстрактного автоматаСписок входных воздействий и выходных сигналовВходные воздействияВсего 12 входных сигналов.Это много.KeypadГеркон
- 7. Синтез абстрактного автоматаСписок необходимых состояний и выбор
- 8. Синтез абстрактного автоматаУменьшение списка входных воздействийПереходы автомата
- 9. Синтез абстрактного автоматаСписок выходных сигналовUnlockСигнал один – на электромагнит замкаМогло бы быть:Вызов охраны.Обливание краской.Фотографирование.И пр.
- 10. Синтез абстрактного автоматаУточнение алгоритма работыПетли
- 11. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовС нашим замком проблемы!Управляющие сигналы могут возникать одновременно.
- 12. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовС нашим замком проблемы!Нажали «4».Цикл!Его нужно разорвать.movie
- 13. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовС нашим замком проблемы!Нажали
- 14. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовЕще проблема!Нажали все копки сразу.Опять выделение главного сигнала
- 15. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовИ еще проблема!В состоянии
- 16. Синтез реального автоматаРанжирование сигналовУточненный граф кодового замка
- 17. Синтез реального автоматаСинхронизация входных сигналов сигналовЦиклы и
- 18. Синтез реального автоматаСинхронизация входных сигналов сигналовИспользование такого
- 19. Синтез реального автоматаСинхронизация входных сигналов сигналовПроблема буриданова осла не исчезает!Главный сигнал:
- 20. Синтез реального автоматаСигнал ResetЛюбой автомат после включения
- 21. Синтез реального автоматаСигнал ResetДля нашего замка разумно
- 22. Синтез реального автоматаСигнал ResetУчитывая, что Reset всегда
- 23. Синтез реального автоматаКодирование состояний. Плотное кодирование.Для нашего
- 24. Синтез реального автоматаСнятие изолированности состояний.Необходимо включить ненужные
- 25. Синтез реального автоматаИтак мы получили граф реального
- 26. Синтез комбинаторной схемы кодового замкаТаблица истинности.
- 27. Скачать презентанцию
Синхронный счетчикЛюбой порядок состоянийКак управлять такой машиной состояний?Как передавать сигналы во внешний мир?
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Синхронный счетчик
Любой порядок состояний
Как управлять такой машиной состояний?
Как передавать сигналы
во внешний мир?
Слайд 3Автоматы Мили и Мура
Автомат Мили
Mealy FSM
Автомат Мура
Moore FSM
Автомат Мили (Mealy)–
автомат, выходные переменные (или выходное слово) которого определяются текущим состоянием
и текущими входными воздействиями.Автомат Мура (Moore)– автомат, выходные сигналы которого зависят только от текущего состояния.
Слайд 4Маршрут разработки цифрового автомата
Формализация задания и синтез абстрактного автомата
Синтез реального
автомата
Синтез комбинаторной схемы
Список входных воздействий
Список выходных сигналов
Список необходимых состояний
Выбор структуры
автоматаПостроение упрощенного графа
Построение графа реального автомата
Кодирование состояний
Ранжирование и синхронизация сигналов
Неиспользуемые состояния
Слайд 5Пример 1
Цифровой замок
Алгоритм:
На кодовом поле нажимаем последовательно 2 цифры
4 и 7. (Две а не три цифры взяты для
простоты.)Электромагнит открывает замок.
Дверь открывается.
Слайд 6Синтез абстрактного автомата
Список входных воздействий и выходных сигналов
Входные воздействия
Всего 12
входных сигналов.
Это много.
Keypad
Геркон
Слайд 7Синтез абстрактного автомата
Список необходимых состояний и выбор структуры.
Автомат Мили
Mealy FSM
Автомат
Мура
Moore FSM
Всего 2 состояния.
Неудобно.
Надо держать нажатой последнюю цифру и открывать
дверь. А если в руке сумка?Большее количество состояний.
Удобно.
Можно все делать одной рукой.
Выбираем конфигурацию Мура.
Слайд 8Синтез абстрактного автомата
Уменьшение списка входных воздействий
Переходы автомата реализуются под действием
следующих сигналов:
T1 – правильная первая цифра,
T2 – правильная вторая цифра,
F1
– неправильная первая цифра,F2 – неправильная вторая цифра,
Do – дверь открыта.
Слайд 9Синтез абстрактного автомата
Список выходных сигналов
Unlock
Сигнал один – на электромагнит замка
Могло
бы быть:
Вызов охраны.
Обливание краской.
Фотографирование.
И пр.
Слайд 11Синтез реального автомата
Ранжирование сигналов
С нашим замком проблемы!
Управляющие сигналы могут возникать
одновременно.
Слайд 12Синтез реального автомата
Ранжирование сигналов
С нашим замком проблемы!
Нажали «4».
Цикл!
Его нужно разорвать.
movie
Слайд 13Синтез реального автомата
Ранжирование сигналов
С нашим замком проблемы!
Нажали «4».
Цикл нужно разорвать.
В
нашем случае главный сигнал T1.
Переход по F2 надо запретить.
Слайд 14Синтез реального автомата
Ранжирование сигналов
Еще проблема!
Нажали все копки сразу.
Опять выделение главного
сигнала
Слайд 15Синтез реального автомата
Ранжирование сигналов
И еще проблема!
В состоянии S1 правильно нажали
«7» и одновременно открыли дверь изнутри.
Куда переходить автомату?
Вновь выделение главного
сигнала.Дверь уже открыта и дергаться нет смысла.
Слайд 17Синтез реального автомата
Синхронизация входных сигналов сигналов
Циклы и проскоки занимают по
несколько тактов.
Эту проблему можно решить по иному.
Необходимо сделать так, чтобы
любой входной согнал длился всего один такт.Два триггера используются для борьбы с метастабильными состояниями. Если фронт входного сигнала практически совпадет с фронтом Clk.
Слайд 18Синтез реального автомата
Синхронизация входных сигналов сигналов
Использование такого синхронизатора дает два
дополнительных преимущества:
Устраняется дребезг контактов
Появляется возможность в замке использовать одинаковые цифры.
Например 77.
Слайд 19Синтез реального автомата
Синхронизация входных сигналов сигналов
Проблема буриданова осла не исчезает!
Главный
сигнал:
Слайд 20Синтез реального автомата
Сигнал Reset
Любой автомат после включения питания необходимо выставлять
в определенное состояние. При возникновении проблем также желательно иметь возможность
сброса.Все это делает сигнал Reset.
Слайд 21Синтез реального автомата
Сигнал Reset
Для нашего замка разумно за начальное состояние
принять S0
Из графа видно, что сигналы Do и Reset идентичны.
Контакт
на двери
Слайд 22Синтез реального автомата
Сигнал Reset
Учитывая, что Reset всегда обладает высшим приоритетом
получим.
Для несинхронизированных входных сигналов
Для синхронизированных входных сигналов
Слайд 23Синтез реального автомата
Кодирование состояний. Плотное кодирование.
Для нашего автомата достаточно 3
состояний. Эти состояния должны реализовываться на триггерах. Но у двух
триггеров состояний будет 4. Практически всегда появляются лишние состояния.Изолированное ненужное состояние
Если автомат каким либо чудом попадет в S3 система «зависнет».
Выход возможен только по асинхронному сигналу Reset.
Слайд 24Синтез реального автомата
Снятие изолированности состояний.
Необходимо включить ненужные состояния в граф
автомата.
Вариант 1.
Неиспользуемое состояние прикинулось S0
Вариант 2.
Безусловный переход в S0. При
поступлении первого тактового импульса система перейдет в S0.
Слайд 25Синтез реального автомата
Итак мы получили граф реального автомата.
Можно приступать к
синтезу комбинаторной схемы.
Отметим, что сигнал F1 не нужен.
