Способы задания автоматов

Многофункциональные детерминированные абстрактные автоматы 3-го рода используются не только для реализации функций однозначного перехода в новое состояние а(t) при

Способы задания автоматов

Контрольная работа

Радиоэлектроника

Другие контрольные работы по предмету

Радиоэлектроника

Сдать работу со 100% гаранией
ном непрерывном времени Т: обозначение самого пункта КЕ, отображающего состояние К(∆-1), сохраняемое при входном сигнале Е(∆-1); элементарного входного слова Rj(Т), состоящего из последовательных соответственно информационного Х j(t) входного сигнала и сохраняющего Еj(∆) входного сигнала; выходных сигналов, описываемых уравнениями (5)–(7).

Содержательный смысл каждой j-й строки полиграммы заключается в установлении связи между состояниями К(∆-1) ИА А в предыдущем внешнем такте Тi-1 и реакцией ИА А в следующем внешнем такте Тi- при переходе в состояние Кj(∆).

Каждая j–я строка полиграммы может быть представлена из трех частей. Первая часть задает вектор Rj, вторая – вектор выходных сигналов, а третья часть определяет функцию F2 однозначного сохранения вектора Kj состояний либо функцию F3 укрупненного перехода в состояние Ks при векторе Е j сохраняющего входного сигнала.

Вектор Еj сохраняющего входного сигнала при реализации функции F2 однозначного сохранения вектора Kj состояний задает определенный блок πj запоминаемых состояний ИА А, в котором он функционирует в данный момент Δ автоматного непрерывного времени Т, а при реализации функции F3 осуществляет укрупненный переход в состояние Ks в момент внутреннего такта Δ автоматного непрерывного времени Т. Входной сигнал Еj обеспечивает межуровневую связь подавтоматов Siв ИА А в момент внутреннего такта Δ автоматного непрерывного времени Т.

Логика работы системы, в которой внутренняя взаимосвязь имеет точно такое же или даже большее значение, чем их внешняя, часто сталкивает нас с трудностями формулировки взаимосвязанных полиграмм.

Преобразование тем совершеннее, чем более сложную и лучше организованную структуру системы она сопровождает.

Изменение внутренней структуры запоминания состояний в подавтоматах Siи в целом в ИА А, а также преобразование поступающей внешней информации в ИА А – это лишь две взаимосвязанные части одного и того же процесса преобразования информации в ИА А.

Опишем некоторые основные типы строк полиграммы.

Строку полиграммы, имеющий вид

KE. Rj – KjEj,

графический автомат абстрактный

назовем общей строкой, подчеркивая этим термином, что в данной строке представлены все три вектора упомянутой команды. Кроме общих строк в полиграмме могут быть и строки, в которых в явном виде представлен только один из векторов, в то время как другие векторы команды пропущены. Пропуск вектора изображают символом Ø. Если пропущены компоненты вектора, то изображают вместо вектора его присутствующий компонент.

Например, строку вида

KE. Еi – KjEj при Еi ≠ Ej

назовем строкой перехода третьего рода, поскольку в ней описан переход, осуществляемый под воздействием только компоненты вектора Еi сохраняемых входных сигналов. В этом случае Хi= Ø, а Еi Ri.

Строку вида

KE. Rj→ Ø – KjEj,

назовем просто строкой перехода, поскольку в ней представлен только переход в следующее состояние KjEjбез вектора выходных сигналов.

Строку вида

KE. Rj – Ø,

назовем строкой выхода, поскольку в ней не представлен переход в вектор состояний Kj и не представлен вектор Ej сохраняющий новое состояние.

При совпадении векторов ЕiиEj в строке их можно опустить. Строка тогда (например, общая) принимает такой вид

K. Rj – Kj,

а векторы ЕiиEji=Ej) в данном случае подразумеваются и задают вполне определенный блок πj (K,Kj πj) запоминаемых состояний. Такая строка (16) называется С-вида и используется при описании микропрограммы или автограммы [26] автоматов Мили, Мура и С-автомата, которые используют в качестве памяти триггеры в регистрах, состояния которых сохраняются при одном сохраняющем е(Δ) входном сигнале. Такое описание микропрограммы лишний раз подчеркивает, что автоматы Мили, Мура и С-автомата являются подмножеством многофункциональных автоматов Мараховского, на основе которых рассматривается полиграмма, описывающая ИА А, построенный на схемах автоматной памяти.

Отметим одну важную особенность выходных векторов ИА А. Упомянутые выше компоненты векторов (5)–(8) одновременно во внешнем такте Т могут инициировать различные операции в управляемых объектах, а также функциональное отключение одного из подавтоматов SiИА А, при определении его ненадобности или ошибочности в работе. Это свойство является важным при создании отказоустойчивых цифровых устройств [8].

Система ИА считается отказоустойчивой или нечувствительной к неисправностям, если ее организация предусматривает устранение из области функционирования неисправных подавтоматов Si из области функционирования ИА за счет использования аппаратной, информационной и алгоритмической избыточности.

Часть ИА А, предназначенную для обработки общей информации, называют автоматом стратегии ИА или сокращенно АСИА АМ. Структура ИА Аявляется иерархической и может быть отказоустойчивой.

Полиграмма позволяет описывать ИА А в целом с общих позиций функционирования иерархических систем при параллельном выполнении ветвей алгоритма подавтоматами Si с параллельным выполнением алгоритма автоматом стратегии, обрабатывающего общую информацию.

Таким образом, полиграмма описывает не только задания подавтоматов Si, но их межуровневое взаимодействие в ИА А за счет сохраняющих входных сигналов, поступающих с подавтоматов стратегии.

графический автомат абстрактный

9. Формулирование полиграммы

Работать с полиграммой упрощается, если соблюдать следующие правила.

    Пункт полиграммы удобно обозначать двумя номерами, отмеченными символами K и E. Например, 12K,2E.

    Начальный пункт обычно имеет номер 1K,1E, а остальные пункты полиграммы нумеруются числами до максимального номера с символом K и до максимального номера с символом E.

    Пункты в полиграмме целесообразно располагать в порядке возрастания в начале номера с символом K, без изменения номеров возле символа E, а после изменения номера с символом E нумерацию с символом K можно начинать с начала, то есть с номера 1K.

    Пункты, образующие в полиграмме непрерывную последовательность при одном номере с символом E, удобно нумеровать непрерывным рядом чисел.

    Установочные пункты не имеют конкретных номеров, так как при подсчете количества пунктов в полиграмме они не учитываются. Целесообразно место установочного пункта определять в начале нумерации чисел с символом K при определенном номере с символом E.

Примечание. Перед запуском работы полиграммы целесообразно проверить на катастрофические отказы схемы памяти подавтоматов Si ИА А, как это делалось в автомате 4-го рода. При обнаружении катастрофических отказов такие подавтоматы Si ИА А должны быть отключены от функционирования и заменены новыми (работоспособными) или учтены при работе полиграммы.

Правильной называют полиграмму, которая будучи реализованной в автомате, синтезированном формальными методами, приводит к функционированию надежной работы устройства, соответствующего своему назначению.

Задание автомата в табличном виде, в виде графа, в виде полиграммы или каким-то другим способом является творчеством проектировщика. Проектировщик перед заданием автомата, с одной стороны, должен полностью разобраться в работе объекта и временных последовательностях управляющих воздействий, необходимых при управлении объектом, а с другой стороны – владеть методами формального синтеза автоматов по полиграмме на доступной ему элементной базе со схемами автоматной памяти сверхбольших интегральных схем (СБИС). Проверка правильной (корректной) работы полиграммы или спроектированного управляющего устройства может быть выполнена средствами моделирования устройства на компьютере [74].

В процессе формулирования полиграммы происходит своеобразный анализ метода решения задачи на этапы, шаги и пункты, распределенные во времени, осмысление комплексного решения задачи при реализации всех пунктов, шагов и этапов. Выбранные решения в процессе формулирования программы обычно многократно пересматриваются с целью достижения наилучшей организации управления объектом и получения лучших показателей реализуемой системы (минимум затрат, максимум быстродействия, увеличение надежности и так далее).

В связи с иерархической способностью внутренней организации полиграмм необходимо при формулировании решения задачи сначала выделить весь ход обработки частной информации. Обобщенная часть может быть предусмотрена разработчиком и задана в полиграмме более общего уровня.

В целом процесс формулирования полиграммы носит творческий характер и, к сожалению, мало формализуем. Автор предлагают некоторые рекомендации при написании полиграммы.

    Начинать описание полиграммы целесообразно с общей информации алгоритма, в рамках которого идет обработка всего процесса решения задачи.

    Процесс расщепления общей информации алгоритма на уровни возможен при иерархическом характере обработки информации во время решении задачи.

    При описании иерархического процесса обработки информации целесообразно рассматривать, во-первых, раздельно каждый процесс в виде своей частной полиграммы, и, во-вторых, каждый пункт частной полиграммы рассматривать во временной последовательности как пункт

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 >