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.

ВОПРОСЫ БЮДЖЕТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МУНИЦИПАЛИТЕТОВ РОССИИ

Статья в формате PDF 131 KB...

01 11 2026 23:11:39

Показатель материнской cмepтности в госпитале Матернидад в Луанде

Статья в формате PDF 100 KB...

31 10 2026 1:59:19

АНТИТРОМБОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СТЕНКИ СОСУДОВ У ПОРОСЯТ МОЛОЧНОГО ПИТАНИЯ С АНЕМИЕЙ

Статья в формате PDF 136 KB...

30 10 2026 10:12:41

ТРАНСПОРТНЫЙ ШУМ В ГОРОДЕ

Статья в формате PDF 254 KB...

29 10 2026 10:13:21

СЕЗОННЫЕ БИОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КЛЕТОЧНЫХ ЗВЕНЬЕВ ЛИПИДНОГО МЕТАБОЛИЗМА У НОВОРОЖДЕННЫХ КОРЕННОГО НАСЕЛЕНИЯ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Формирование липидной структуры эритроцитарных мембран в раннем онтогенезе хаpaктеризуется зависимостью от комплекса экстремальных условий Крайнего Севера, которые оказывает десинхронирующее влияние на становление эритроцитарных мембран новорожденных детей, проявляющееся молекулярной реорганизацией липидов, накоплением лизолецитина в зимний период года, что может способствовать их дестабилизации. ...

28 10 2026 10:57:39

Расчет абсорбции и воздействие компонентов минерального раствора на потовые поры

Статья в формате PDF 108 KB...

27 10 2026 13:18:48

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ОАО «НАВАШИНСКИЙ ХЛЕБ» НА АТМОСФЕРУ

Статья в формате PDF 99 KB...

26 10 2026 15:36:22

Особенности слизеобразования при хроническом воспалении в желудке и двенадцатиперстной кишке

Статья в формате PDF 102 KB...

25 10 2026 8:52:16

О СОВРЕМЕННЫХ ПРОБЛЕМАХ ВЫЯВЛЕНИЯ, РЕГИСТРАЦИИ И УЧЕТА ИНФЕКЦИЙ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ ПОЛОВЫМ ПУТЕМ (ИППП) В РОССИИ

Статья в формате PDF 121 KB...

24 10 2026 22:37:50

СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ НАУКИ И ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ У СТУДЕНТОВ МЛАДШИХ КУРСОВ

Статья в формате PDF 118 KB...

23 10 2026 13:34:23

ОЦЕНКА ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТАТИНОВ И ФИБРАТОВ У БОЛЬНЫХ ИБС С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Статья в формате PDF 110 KB...

22 10 2026 11:55:45

Анализ взаимодействия техносферы и окружающей среды

Статья в формате PDF 114 KB...

21 10 2026 3:41:44

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИЭФИРИМИДОВ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРАЛЯ И ДДТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕССОВ ПОЛИНИТРОЗАМЕЩЕНИЯ

Статья в формате PDF 122 KB...

20 10 2026 9:39:29

ВЛИЯНИЕ СТРЕССОВЫХ ФАКТОРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ БРЮШИНЫ

Статья в формате PDF 293 KB...

19 10 2026 20:36:24

Феномен опасного знания в исторической ретроспективе

Статья в формате PDF 267 KB...

18 10 2026 20:21:34

МЕСТО БОЛОНСКОГО ПРОЦЕССА В ФИНАНСОВОМ ОБРАЗОВАНИИ

Статья в формате PDF 98 KB...

17 10 2026 11:44:31

СИМВОЛИЧЕСКАЯ АНТРОПОЛОГИЯ В СИСТЕМЕ АНТРОПОЛОГИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

Статья в формате PDF 102 KB...

16 10 2026 22:47:43

Новые приборы в реологии пищевых систем

Статья в формате PDF 114 KB...

15 10 2026 23:25:47

РАЗЛИЧИЯ В СТРУКТУРНОМ ГОМЕОСТАЗЕ В ХОДЕ РЕГЕНЕРАЦИИ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН ПОСЛЕ ПРАВОСТОРОННЕЙ ШЕЙНОЙ ВАГОТОМИИ У КРЫСЫ В СИНОАУРИКУЛЯРНОЙ И АТРИОВЕНТРИКУЛЯРНОЙ ОБЛАСТЯХ СЕРДЦА

Статья в формате PDF 101 KB...

14 10 2026 18:18:23

Особенности NO-продуцирующей функции эпителия и нервного аппарата пищевода у крысы и человека

Статья в формате PDF 103 KB...

13 10 2026 4:20:23

МАНТИЙНО-КОРОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ПРОЦЕССАХ ГЕНЕРАЦИИ КАРБОНАТИТОВ ПО ИЗОТОПНЫМ ДАННЫМ СТРОНЦИЯ И НЕОДИМА

Приведены новые авторские и литературные данные по петрологии и мантийно-коровому взаимодействию на основании изотопных соотношений стронция и неодима при формировании карбонатитов различных регионов мира. По изотопии стронция и неодима устанавливаются различные компоненты мантии, участвовавшие в генерации карбонатитов: PREMA, HIMU, FOZO, BSE, EM I, EM II. ...

12 10 2026 16:43:46

О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПАРЕНТЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В РАННЕМ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ У ПАЦИЕНТОВ ПОСЛЕ МИКРОВАСКУЛЯРНОЙ ДЕКОМПРЕССИИ КОРЕШКА ТРОЙНИЧНОГО НЕРВА

Был изучен нутритивный профиль у 55 больных накануне операции микроваскулярной декомпрессии корешка тройничного нерва и в течение первых пяти суток раннего послеоперационного периода. Больные были распределены в две группы, разница в интенсивной терапии между которыми заключалась в использовании парентерального питания до того момента, когда пациент самостоятельно не начинает адекватно питаться и принимать жидкость. Изучались такие параметры, как абсолютное число лимфоцитов, уровни общего белка, альбумина и трaнcферрина плазмы крови. Было достоверно доказано положительное влияние на исходно скомпрометированный нутритивный статус проведения парентерального питания в раннем послеоперационном периоде после данной разновидности нейрохирургических вмешательств. ...