Слайд 1Лекция 8
Элементарные автоматы памяти – триггеры.
Учебные вопросы
1.Синтез RS триггера.
2.D –
триггер
3.JK – триггер
Слайд 2Вопрос 1.Синтез RS триггера
Пусть требуется синтезировать автомат, выход которого
устанавливается в состояние логической единицы при поступлении сигнала логической единицы
на вход установки (обычно он обозначается S – «Set») и хранящий это состояние до поступления сигнала логической единицы на вход сброса (обычно он обозначается R – «Reset»).
Слайд 31.Синтез RS триггера
Таким образом, требуется создать автомат, имеющий два входа
R и S и один выход, который обозначим z. Иногда
добавляют и инверсный выход «не z».
Слайд 4Синтез методом Хаффмена-Глушкова
Ясно, что синтезируется последовательностный автомат, так как его
выходной сигнал зависит от последовательности поступления сигналов на входы:
Слайд 5Первичная таблица переходов-выходов
Видно, что при одинаковых входных сигналах на входах
SR, выходной сигнал может быть как 0, так и 1.
Слайд 6Первичная таблица переходов-выходов
Итак, в исходном состоянии автомат находится в строке
с номером 1, в клетке, соответствующей нулевому состоянию RS. При
поступлении набора сигналов 01 (начинается установка) автомат начинает переходить в состояние 2 (возникает неустойчивый такт 2), затем происходит перемещение во вторую строку – в устойчивый такт 2, обведенный кружком, при этом на выходе возникает сигнал 1. При поступлении сигнала 10 в первой строке и сигналов 00, 01 во второй строке состояние автомата не меняется, состояние 11 считается невозможным.
Слайд 7Первичная таблица переходов-выходов
Очевидно, что сокращение числа строк табл. невозможно, иначе
мы имели бы комбинационный автомат (у которого одно состояние –
одна строка).
Слайд 8Кодирование состояний триггера
Приступим к кодированию состояний. Оно в данном случае
тривиально: исходное состояние сопоставим с состоянием 0 (1 строка), другое
состояние сопоставим с 1.
Слайд 9Первичная таблица переходов-выходов
Получим таблицы переходов-выходов для автомата Мили и автомата
Мура
Слайд 10Построим автомат Мура. Получим функции переходов y(t+1) и выходов z(t):
Ам
Минимизируя
y(t+1) по карте Карно, какой и является табл. , получаем:
Слайд 11Построим схему на функциональных элементах в базисе И-НЕ:
И-НЕ
Слайд 12Элементарный автомат памяти RS триггер
RS триггер
УГО
Слайд 13Элементарный автомат памяти RS триггер
Для описания работы элементарных автоматов памяти
применяются таблицы возбуждения, указывающие условия перехода от текущего к последующему
внутреннему состоянию. Такая таблица для RS триггера –
Слайд 14Элементарный автомат памяти RS триггер с инверсными входами
Имеются и другие
элементарные автоматы памяти, например, асинхронный RS триггер с инверсным управлением
(нулями, а не единицами)
Слайд 152.D триггер
Задержка на один такт может быть реализована и так
называемым D триггером, устанавливающимся в состояние, определяемое его входом D
по специальному разрешающему сигналу – синхроимпульсу. Это уже синхронный автомат в отличие от рассмотренных выше асинхронных
Слайд 16D триггер
Косая черта с наклоном вперед на входе синхронизации обозначает
срабатывание по фронту синхроимпульса.
Слайд 18Таблица возбуждения элементарных автоматов памяти
При синтезе сложных последовательностных автоматов на
основе элементарных автоматов памяти (элементов памяти) для получения функций, описывающих
управление ими комбинационной частью автомата, строится таблица возбуждения элементарных автоматов памяти (таблица возбуждения элементов памяти).