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.

КОНСТРУКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ШПРИЦОВ В УСЛОВИЯХ ЗАО МПК «ТОРБЕЕВСКИЙ»

Статья в формате PDF 275 KB...

23 03 2026 22:15:29

НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ ПОСЛЕ ПРИЕМА ЛЕКАРСТВ КАК ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОЙ МЕДИЦИНЫ

Статья в формате PDF 260 KB...

22 03 2026 14:14:43

СОВРЕМЕННЫЕ СВЕДЕНИЯ О БИОСФЕРЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУЮТ: ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ НЕ ВОЗНИКЛА, А СУЩЕСТВУЕТ

Статья в формате PDF 110 KB...

21 03 2026 17:51:27

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И УСЛОВИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ РЕГИОНАЛЬНЫХ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Статья в формате PDF 114 KB...

20 03 2026 20:30:50

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ НА ПЕРИОД ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ (учебно-методическое пособие)

Статья в формате PDF 98 KB...

19 03 2026 11:35:22

ВЛИЯНИЕ МЕТИРАПОНА НА СТРУКТУРУ ТИМУСА ПРИ ОСТРОМ СТРЕССЕ, ПЕРЕНЕСЕННОМ НА РАННИХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 100 KB...

18 03 2026 1:18:18

Стрессовые ситуации в учебном процессе как средство формирования конкурентоспособного специалиста

Статья в формате PDF 249 KB...

17 03 2026 22:42:47

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ДОПЕГИТА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У БЕРЕМЕННЫХ С ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 109 KB...

16 03 2026 20:33:33

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ (учебник для вузов)

Статья в формате PDF 135 KB...

15 03 2026 8:42:27

ПРОЦЕССЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ БРУЦЕЛЛЕЗЕ

Статья в формате PDF 119 KB...

14 03 2026 12:20:27

«КИТАЙСКИЙ ФАКТОР» РЕГИОНАЛЬНОЙ ПОЛИТИКИ РФ: ПРОБЛЕМЫ, РИСКИ, УГРОЗЫ

Статья в формате PDF 117 KB...

13 03 2026 1:31:29

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ГИБКИХ ХТС, СОДЕРЖАЩИХ МОДУЛИ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ НАСАДКОЙ

Статья в формате PDF 156 KB...

12 03 2026 18:58:14

ИММУНОМОДУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕРАПИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПРЕПАРАТОВ НАТИВНОЙ ДНК: ДЕРИНАТА И ФЕРРОВИРА

Статья в формате PDF 212 KB...

11 03 2026 17:53:16

Участие вегетативной нервной системы в морфогенезе вторичного повреждения внутренних органов при хроническом эндотоксикозе

Статья в формате PDF 103 KB...

10 03 2026 12:15:17

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАХВАТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ МЯГКОЙ ТАРЫ

Статья в формате PDF 305 KB...

09 03 2026 23:56:35

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ИМУНИТЕТ ПРИ АУТОАЛЛЕРГИЧЕСКОМ ВОСПАЛЕНИИ

Статья в формате PDF 101 KB...

08 03 2026 17:17:30

ВЛИЯНИЕ МОЛЕКУЛ СРЕДНЕЙ МАССЫ НА АЛЬДЕГИДДЕГИДРОГЕНАЗНУЮ СИСТЕМУ ПЕЧЕНИ И ЭРИТРОЦИТОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Изучено влияние молекул средней массы, выделенных из обожженной in vitro печени на каталитические и кинетические свойства альдегиддегидрогеназы. Показано, что молекулы средней массы выступают в роли ингибиторов активности исследуемого фермента в эритроцитах и цитозоле печени. Отмечена корреляция уменьшения активности эритроцитарной и цитоплазматической альдегиддегидрогеназы под влиянием молекул средней массы. ...

07 03 2026 0:20:29

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

Механизмы «хаотической» составляющей в динамике сердечного ритма недостаточно еще ясны и была предпринята попытка выявить их на основе совместного анализа линейных и нелинейных показателей. Показано, что коэффициент корреляции между этими показателями не превышает 0,5. Высказано предположение, что нерегулярные изменения сердечного ритма являются проявлением избирательного усиления одних и подавления других периодических процессов в динамике кардиоритма, как результат различных регуляторных влияний. ...

06 03 2026 2:31:53

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОБЩЕСТВА И ПРИРОДЫ

Статья в формате PDF 89 KB...

05 03 2026 14:43:10

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ БОРЬБЫ С «ПРЕДТРОМБОТИЧЕСКИМИ СОСТОЯНИЯМИ» ПРИ ЦЕРЕБРОФАЦИАЛЬНОЙ ТРАВМЕ У БОЛЬНЫХ С ГНОЙНЫМИ СИНУИТАМИ

В работе представлены данные по усовершенствованию методов коррекции нарушений гемостаза у больных с гнойными синуситами при черепно-мозговой травме. Показано, что метод внутрипазушной гепаринотерапии, как компонент комплексного лечения пациентов с гнойными синуситами в остром периоде церебро-фациальной травмы, позволяет эффективно коррегировать гиперкоагуляционные нарушения гемостаза и осуществлять профилактику связанного с этим нарушения синдрома ДВС. ...

04 03 2026 4:10:54

РУССКИЙ АЛФАВИТ КАК СИСТЕМА

Статья в формате PDF 142 KB...

03 03 2026 12:58:39

КЛЕВЦОВ ГЕННАДИЙ ВСЕВОЛОДОВИЧ

Статья в формате PDF 264 KB...