ВЛИЯНИЕ КОДИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЙ УПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА НА СЛОЖНОСТЬ КОМБИНАЦИОННОЙ СХЕМЫ

Авторы
Файлы

Кроткова М.А. Федосеева Л.И. Статья в формате PDF 576 KB

Задача кодирования состояний является одной из основных задач канонического метода структурного синтеза управляющих автоматов. Кодирование заключается в установлении взаимно-однозначного соответствия между множеством состояний автомата А = {а₁, ..., а_m} и множеством R-компонентных векторов {К₁, ..., К_m), Кm = (е_m1, ..., emR}, где е_mR - состояние r-го элемента памяти r = 1, ..., R.

Переход автомата из одного состояния в другое осуществляется за счет изменения состояний элементов памяти. Так, если автомат переходит из состояния а_m с кодом 0101 в состояние а_s, с кодом 1001, то это означает, что триггер Т₁, переходит из состояния 0 в состояние 1, триггер Т₂ - из состояния 1 в состояние 0, а состояния триггеров Т₃, и Т₄ не изменяются.

Целью данной работы является анализ влияния кодирования состояний автомата на сложность комбинационной схемы. Большое число работ, начало которых было положено Хартманисом и Стирном, посвящено получению такого кодирования, при котором уменьшается зависимость функций возбуждения памяти от переменных обратной связи. Хартманис и Стирн показали, что этот подход тесно связан с существованием определенных разбиений множества состояний автомата. Как правило, нахождение вариантов кодирования состояний, которые обеспечивают ослабленную функциональную зависимость для функций возбуждения, дает более экономичную схему, чем при других типах кодирования. Методы кодирования состояний с ослаблением функциональной зависимости тесно связаны с декомпозицией автомата.

В процессе работы были исследованы два метода кодирования состояний автомата. В первом случае состояния автомата по возможности были закодированы соседними кодами. Во втором применялся эвристический алгоритм кодирования состояний, минимизирующий суммарное число изменений элементов памяти на всех переходах автомата [1]. При таком критерии уменьшается сложность схем, реализующих дизъюнкции на входах элементов памяти, вследствие чего минимизируется комбинационная схема. Для данного способа кодирования состояний был разработан алгоритм (рисунок) и программа в среде Delphi 7.0.

Исследования проводились на примере нескольких структурных таблиц переходов автоматов Мили и Мура, задающих алгоритм работы управляющих автоматов с жесткой логикой. В примерах для построения памяти автомата были использованы RS-триггеры. Комбинационные схемы были реализованы на ПЛИС фирмы Xilinx. Для каждого способа кодирования состояний автомата был проведен подсчет количества логических блоков N, необходимых для реализации систем канонических уравнений функций возбуждения памяти φ_i.

При кодировании вручную необходимо большее количество корпусов микросхем, комбинационная схема более сложная. Также при этом методе кодирования трудоемкость и временные затраты увеличиваются вместе с ростом сложности алгоритма. Таким образом, использование для кодирования состояний автомата разработанной программы, реализующей эвристический алгоритм кодирования, позволяет снизить цену комбинационной схемы автомата, а также значительно сократить время, необходимое для выполнения процедуры кодирования.

Схема алгоритма

Список литературы

Бapaнов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. - Л.: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1979.
Федосеева Л.И. Элементы теории цифровых автоматов: учебное пособие. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004.
Федосеева Л.И. Синтез управляющих автоматов: учебное пособие. - Пенза: Изд-во Пензенского технологического института, 2002.

ПОРТФЕЛЬНОЕ КРЕДИТОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ – ЗАЛОГ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Статья в формате PDF 132 KB...

10 08 2026 19:25:44

ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ПОДСИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ СИГНАЛОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

09 08 2026 14:30:28

Клинико-иммуноморфологическое исследование эпителиоцитов десны у больных с хроническим катаральным гингивитом

Статья в формате PDF 105 KB...

08 08 2026 0:28:48

РЕКОНСТРУКЦИЯ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 116 KB...

07 08 2026 1:28:36

EPIDEMIOLOGY OF ALLERGIC R HINITS IN PUPILS OF THE REPUBLIC SAKHA(YAKUTIA)

Статья в формате PDF 99 KB...

06 08 2026 5:23:15

ЗДОРОВЬЕ СТУДЕНТА И ПУТИ ЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ (методическое пособие)

Статья в формате PDF 107 KB...

05 08 2026 17:21:31

Денситометрия у женщин после овариоэктомии, осложненной компрессионными переломами позвоночника

Статья в формате PDF 102 KB...

04 08 2026 12:43:14

КЛЕТОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОЛСТОЙ КИШКИ У БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ БАЛЬНЕОЛОГИЧЕСКИХ ВАНН

Статья в формате PDF 112 KB...

03 08 2026 23:36:26

Развитие стекловидного тела глаза человека

Статья в формате PDF 111 KB...

02 08 2026 22:53:51

СТОХАСТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Статья в формате PDF 123 KB...

01 08 2026 10:44:38

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО КАРБОНАТНОГО

Статья в формате PDF 251 KB...

31 07 2026 20:54:54

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ БАССЕЙНА РЕКИ УЛУГ-ХЕМ (ТУВА)

Статья в формате PDF 351 KB...

30 07 2026 5:23:17

ФАКТОРЫ АНГИОГЕНЕЗА ПРИ ПЕРИТОНЕАЛЬНОМ ЭНДОМЕТРИОЗЕ У ПАЦИЕНТОК С БЕСПЛОДИЕМ

Статья в формате PDF 110 KB...

29 07 2026 16:38:55

К ВОПРОСУ ОБ АНОМАЛЬНЫХ СВОЙСТВАХ ТАЛОЙ ВОДЫ (ЧАСТЬ 1)

Статья в формате PDF 128 KB...

28 07 2026 7:21:26

БОБЫ ЧЕЧЕВИЦЫ – ПЕРСПЕТИВНЫЙ БЕЛКОВЫЙ ОБОГАТИТЕЛЬ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Статья в формате PDF 110 KB...

27 07 2026 18:42:26

КАЧЕСТВО РАСПОЗНАВАНИЯ РОЖИ: КЛИНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, СТРАТЕГИЯ ОПТИМИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 140 KB...

26 07 2026 4:11:25

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИМПТОМОВ РАСПРОСТРАНЁННОГО ГНОЙНОГО ПЕРИТОНИТА ПРИ ПОМОЩИ ROC-АНАЛИЗА И КРИТЕРИЯ ПИРСОНА Χ2

Статья в формате PDF 121 KB...

25 07 2026 22:41:51

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ОБОРАЧИВАЕМОСТИ АКТИВОВ

Статья в формате PDF 265 KB...

24 07 2026 22:24:36

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЙРОЦИТОВ И ИХ МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА В РЕСНИЧНОМ УЗЛЕ

Статья в формате PDF 114 KB...

23 07 2026 12:38:49

СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЛПК В УСЛОВИЯХ МИРОВОГО ФИНАНСОВОГО КРИЗИСА

Статья в формате PDF 269 KB...

22 07 2026 1:39:14

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ У БОЛЬНЫХ С ХЛАМИДИОЗОМ ВЕРХНЕГО РЕСПИРАТОРНОГО ТРАКТА

Статья в формате PDF 106 KB...

21 07 2026 12:52:22

АНАЛИЗ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЛЕЙКОЗАМИ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ РОССИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТЕХНОГЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

Статья в формате PDF 118 KB...

20 07 2026 1:21:14

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ РИТМА СЕРДЦА У БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 263 KB...

19 07 2026 11:50:14

Способы утилизации микрокремнезема в легковесной керамике

Статья в формате PDF 115 KB...

18 07 2026 10:37:59

ВАРИАНТЫ СПЕКТРА АНТИТЕЛ КЛАССОВ IgM и IgG К АНТИГЕНАМ HCV ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ТЕЧЕНИИ ГЕПАТИТА С

Статья в формате PDF 116 KB...

17 07 2026 9:32:18

СТРУКТУРНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЧНОСТИ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ НЕРВОВ

Изучены коррелятивные взаимоотношения внутриствольной структуры и деформативно-прочностных свойств срединных, локтевых и седалищных нервов трупов людей обоего пола в возрасте от 21 до 60 лет. Установлено, что на стадии малых деформаций основными структурными компонентами нервов, определяющими их прочность и упругость, являются эластические и коллагеновые волокна соединительнотканных оболочек, преимущественно эпиневрия. Причем роль коллагена с возрастом увеличивается вследствие его накопления и снижения порога компенсации продольных растяжений. При больших деформациях прочность и жесткость нервов детерминируются, преимущественно, нервными волокнами и, в меньшей степени, соединительной тканью оболочек. В момент разрыва, так же как и при пластической деформации, прочность и жесткость нервов определяются в большей степени нервными волокнами и, в меньшей степени, коллагеновыми волокнами эпиневрия и периневрия. ...