22114

Понятие устойчивости конечного автомата

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Дело в том что триггера в схеме имеет различные времена задержек сигналов обратной связи которые поступают с выходов триггеров на их входы через комбинационную схему II. По этим причинам если при переходе автомата из состояния ai в as должны измениться состояния нескольких триггеров то между выходными сигналами этих триггеров начинаются гонки. изменит свое состояние раньше других триггеров может через цепь обратной связи изменить может изменить сигналы возбуждения на входах других триггеров до того момента как они изменят свои состояния....

Русский

2013-08-04

48 KB

2 чел.

Лекция 17

 

Вторая техническая особенность конечного автомата связана с возможностью возникновения неустойчивых состояний и так называемых «гонок» в автомате. Понятие устойчивости заключается в следующем.

Пусть в графе автомата мы имеем такой участок. Здесь оба перехода (aias) и (as-af) выполняются под действием одного и того же входного сигнала xj. Если длительность синхронизирующего сигнала СИ2 больше времени перехода автомата из состояния ai в состояние as, то сразу после перехода автомата в as может начаться переход в следующие состояния af под действием того же входного сигнала xj. Если длительность синхронизирующего сигнала СИ2 больше времени перехода автомата из состояния ai  в состояние as, то сразу после перехода автомата в as может начаться переход в следующее состояние af под действием того же входного сигнала xj. Таким образом автомат может перескочить состояние as и к моменту времени t+1 оказаться в as, как это требуется по графу, а в af. Состояние as в данном случае будет неустойчивым.

Другой неприятный момент заключается в том, что при работе автомата могут возникать так называемые «гонки» (состязания). Дело в том, что триггера в схеме имеет различные времена задержек сигналов обратной связи, которые поступают с выходов триггеров на их входы через комбинационную схему II. По этим причинам, если при переходе автомата из состояния ai в as должны измениться состояния нескольких триггеров, то между выходными сигналами этих триггеров начинаются гонки. Тот триггер, который выиграет гонки, т.е. изменит свое состояние раньше других триггеров, может через цепь обратной связи изменить может изменить сигналы возбуждения на входах других триггеров до того момента, как они изменят свои состояния. Это, очевидно, может вызвать переход автомата совсем не в то состояние, которое нужно графу. Например. Пусть ai=101, а as=010. Тогда при переходе из ai в as под действием входного сигнала xj меняются состояния всех триггеров. Допустим, что первый триггер изменил свое состояние раньше других. В этом случае автомат окажется в некотором промежуточном состоянии ah=001, и если из этого состояния есть переход под действием сигнала xj в al=011, то автомат в момент времени t+1может оказаться в al, а не в as.

Для устранения описанного эффекта гонок и неустойчивых состояний часто используют двойную память в автомате, когда каждый триггер в схеме дублируется. Структурная схема автомата выглядит при этом следующим образом.


Здесь под действием синхронизирующего сигнала СИ1 формируются выходные сигналы Zl(t)  и переключаются триггера первого ряда. Под действием СИ2 состояния триггеров первого ряда переписываются в соответствующие триггера второго ряда. Поскольку СИ2 сдвинуты относительно СИ1, а сигнал обратной связи о состоянии автомата снимается с триггеров второго ряда, то в момент поступления входного сигнала, т.е. в  СИ1, состояние автомата не изменяется и продолжает оставаться прежним до СИ2. Поэтому в такой схеме полностью обеспечивается устойчивость состояний и устраняется влияние гонок. Действительно, гонки сигналов с выходов триггеров второго ряда возможны в момент СИ2, т.е. в момент переключения этих триггеров. Но в момент СИ2=1, СИ1=0 и следовательно эти гонки никак не могут повлиять на состояния триггеров первого ряда, которые переключаются в момент СИ1=1. Также не будет и неустойчивых состояний, поскольку автомат не может проскочить за один такт через одно состояние и перейти в следующее, ибо в момент перехода триггеров первого ряда в новое состояние, т.е. в СИ1, состояние триггеров второго ряда не меняется (СИ2=0) и, следовательно, не могут измениться и сигналы возбуждения триггеров первого ряда, которые зависят от состояния триггеров второго ряда. Поэтому автомат не может проскочить состояние.

С целью упрощения построения схем автоматов, имеющих двойную память, промышленность выпускает специальные двухступенчатые триггера. Рассмотрим работу такого триггера на примере двухступенчатого JK-триггера.

Особенностью двухступенчатого триггера является то, что он меняет свое состояние в момент окончания синхронизирующего сигнала С. В результате этого во время действия сигнала С выходные сигналы триггера не меняются, а происходит запись информации в триггер Т1. В момент С=0 состояние триггера Т1 переписывается в Т1’.

Q

 

_

Q

 

J

Q

C _

Q

K


Комбинационная схема
II

&

&

T1

TR

&

&

&

&

R

S

T

R

S

T

Комбинационная схема I

&

&

TT

J

C

K

S

R

T1

&

&

T1

J

K

&

&

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74251. СТЕРИЛИЗАЦИЯ. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЦСО 197 KB
  На данном занятии изучаются методы стерилизации, которые являются важнейшим аспектом программы профилактики ИСМП в медицинских организациях. Студенты должны четко осознавать важность стерилизационных мероприятий и овладеть знаниями и навыками, необходимыми для их осуществления.
74252. Личная гигиена тяжелобольного пациента. Утренний туалет 98.78 KB
  Личная гигиена тяжелобольного пациента. Отрабатывают навыки по уходу за волосами стрижку ногтей на руках ногах умывание пациента уход за слизистыми очищение наружного слухового прохода. Обучение пациента и его семьи элементам ухода. ОСНАЩЕНИЕ: тестовые задания 2 уровень задание для деловой игры таблица Личная гигиена пациента.
74253. УЧАСТИЕ МЕДСЕСТРЫ В ЛАБОРАТОРНЫХ МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ 169.51 KB
  Входной контроль знаний с эталонами ответов по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Манипуляции с алгоритмом по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Ситуационные задачи проблемного характера сценарий деловой игры элементы деловой игры по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Итоговый контроль тестовые задания письменная работа по теме Сбор мочи и взятие...
74254. УЧАСТИЕ МЕДИЦИНСКОЙ СЕСТРЫ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ 100.55 KB
  Значительная роль в диагностике многих заболеваний принадлежит инструментальным методам исследования. Достоверность и точность инструментальных методов исследования зависят от того насколько правильно и тщательно медицинская сестра подготовила пациента к его проведению. ЦЕЛИ: Учебная: доказать важность и необходимость...
74256. ДЕЗИНФЕКЦИЯ. ПОДГОТОВКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ 73.46 KB
  В качестве самостоятельной работы рекомендуется составить тематический кроссворд; подготовить реферативное сообщение по темам Дезинфекция: зачем она нужна Виды дезинфекции Методы дезинфекции Химическая дезинфекция. Оснащение Демонстрационный материал: таблицы Виды дезинфекции; Методы дезинфекции; журнал генеральных уборок; журнал учета работы бактерицидных облучателей...
74257. МЕДИКАМЕНТОЗНОЕ ЛЕЧЕНИЕ В СЕСТИНСКОЙ ПРАКТИКЕ: ВЫПИСКА, ХРАНЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ 136.79 KB
  Студенты должны осознать важность усвоения теоретического материала и практической подготовки на занятии для дальнейшей работы с пациентами в стационаре. Оформлением журналов учета лекарственных средств; ознакомить с обучением пациента приему лекарств. Проявлять выдержку сдержанность пользоваться авторитетом у пациента.
74259. ВНУТРИБОЛЬНИЧНАЯ ИНФЕКЦИЯ: РАБОТА С КРОВЬЮ И БИОЛОГИЧЕСКИМИ ЖИДКОСТЯМИ 269 KB
  В качестве самостоятельной работы рекомендуется составить тематический кроссворд; написать реферат на тему «Роль медицинской сестры в профилактике и контроле распространения ИСМП», «Масштаб проблемы ИСМП»; составить схему «Способы передачи инфекции в лечебно-профилактических учреждениях»