Цифровые автоматы примеры

Содержание

Слайд 2

Детектор последовательностей 10101011 - Начальный ограничитель кадра Ethernet Алгоритм: Имеется синхронный

Детектор последовательностей

10101011 - Начальный ограничитель кадра Ethernet

Алгоритм:
Имеется синхронный последовательный канал.
Необходимо

выдать сигнал при определенном чередовании единиц и нулей.

Sequence detector

Для примера возьмем детектируемую последовательность 110

1001100100110011011010100011100

Слайд 3

Детектор последовательностей 110 Автомат Мура Moore FSM Автомат Мура (Moore)– автомат,

Детектор последовательностей

110

Автомат Мура
Moore FSM

Автомат Мура (Moore)– автомат, выходные сигналы которого

зависят только от текущего состояния.

1001100100110011011010100011100

Слайд 4

Детектор последовательностей 110 Комбинаторная схема Автомат

Детектор последовательностей

110

Комбинаторная схема

Автомат

Слайд 5

Детектор последовательностей Выход B1

Детектор последовательностей

 

 

Выход B1

Слайд 6

Детектор последовательностей Выход B0

Детектор последовательностей

 

 

Выход B0

Слайд 7

Детектор последовательностей Комбинаторная схема FSM Детектор состояния Регистр

Детектор последовательностей

 

 

Комбинаторная схема

FSM

Детектор состояния

Регистр

Слайд 8

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface) Parity Checker

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface)

Parity Checker


Сдвиг по срезу в передатчике

Сдвиг по фронту в приемнике (чтение)

SPI (Serial Peripheral Interface)

Слайд 9

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface) Алгоритм: Подается

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface)

Алгоритм:
Подается двоичная последовательность

из N битов.
При окончании кадра (-Frame) выдается
0 если количество единиц в последовательности четное (Even)
1 если количество единиц в последовательности нечетное (Odd)

Parity Checker

Слайд 10

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface) Автомат Мура Moore FSM

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface)

Автомат Мура
Moore FSM

Слайд 11

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface)

Контроль по четности в канале SPI (Serial Peripheral Interface)

Слайд 12

Последовательный сумматор Алгоритм: Подаются две двоичные последовательности (a и b) младшими

Последовательный сумматор

Алгоритм:
Подаются две двоичные последовательности (a и b) младшими битами вперед.
На

выходе последовательно появляются биты суммы и бит переноса.
Слайд 13

Последовательный сумматор Автомат Мили Mealy FSM Автомат Мили (Mealy)– автомат, выходные

Последовательный сумматор

Автомат Мили
Mealy FSM

Автомат Мили (Mealy)– автомат, выходные переменные (или выходное

слово) которого определяются текущим состоянием и текущими входными воздействиями.

a,b/sum

Выход зависит от входных сигналов и текущего состояния.
Приходится подписывать выходной сигнал на переходах.

Состояние выхода

Слайд 14

Последовательный сумматор a,b/sum

Последовательный сумматор

a,b/sum

Слайд 15

Последовательный сумматор Автомат Мура Moore FSM Автомат Мура (Moore)– автомат, выходные

Последовательный сумматор

Автомат Мура
Moore FSM

Автомат Мура (Moore)– автомат, выходные сигналы которого зависят

только от текущего состояния.

a,b

Слайд 16

Последовательный сумматор a,b

Последовательный сумматор

a,b

Слайд 17

Последовательный сумматор

Последовательный сумматор

Слайд 18

Торговый автомат Алгоритм: Автомат принимает монеты 5 и 10 рублей (для

Торговый автомат

Алгоритм:
Автомат принимает монеты 5 и 10 рублей (для простоты).
Необходимо

набрать сумму 25 рублей.
При достижении достаточной суммы:
Выдается сигнал на выдачу напитка.
Выдается сигнал на выдачу сдачи.

Vending Machine

Слайд 19

Торговый автомат Автомат Мура Выдача напитка Выдача напитка и сдача Граф без циклов.

Торговый автомат

Автомат Мура

Выдача напитка

Выдача напитка и сдача

Граф без циклов.

Слайд 20

Торговый автомат Выдача напитка Выдача напитка и сдача Упрощение автомата: Все

Торговый автомат

Выдача напитка

Выдача напитка и сдача

Упрощение автомата:
Все равно в каком

порядке поступают деньги.
Следствие: состояния с одинаковой суммой денег можно объединить
Слайд 21

Торговый автомат Выдача напитка Выдача напитка и сдача Автомат

Торговый автомат

Выдача напитка

Выдача напитка и сдача

Автомат

Слайд 22

Регистр последовательных приближений Алгоритм взвешивания. Деление отрезка пополам. Максимальный вес в этой разрядной сетке = 15

Регистр последовательных приближений

Алгоритм взвешивания.
Деление отрезка пополам.

Максимальный вес в этой разрядной сетке

= 15
Слайд 23

Регистр последовательных приближений Алгоритм взвешивания. Деление отрезка пополам. Максимальный вес в этой разрядной сетке = 15

Регистр последовательных приближений

Алгоритм взвешивания.
Деление отрезка пополам.

Максимальный вес в этой разрядной сетке

= 15
Слайд 24

Регистр последовательных приближений Минимизированная диаграмма.

Регистр последовательных приближений

Минимизированная диаграмма.

Слайд 25

Обработка данных Большинство систем обработки данных описываются моделью Глушкова Академик Виктор

Обработка данных

Большинство систем обработки данных описываются моделью Глушкова

Академик Виктор Михайлович

Глушков (1923-1982)

Операционный автомат

Управляющий автомат

Слайд 26

Умножение Умножение Версия 3 Сдвиг результата вправо вместо сдвига обычного сдвига

Умножение

Умножение
Версия 3

Сдвиг результата вправо вместо сдвига обычного сдвига А влево

Идея

операционного автомата умножения
Слайд 27

Умножение Алгоритм Более подробный операционный автомат умножения Для подсчета количества циклов

Умножение

Алгоритм

Более подробный операционный автомат умножения

Для подсчета количества циклов можно использовать дополнительный

счетный автомат (простой счетчик до N). Вначале его сбросить по Reset. Выход счетчика Rep=0, когда все циклы пройдены.
Слайд 28

Умножение Управляющий автомат Мура

Умножение

Управляющий автомат Мура

Слайд 29

Умножение Управляющий автомат Мура

Умножение

Управляющий автомат Мура