{"id":1570,"date":"2024-07-26T10:31:30","date_gmt":"2024-07-26T08:31:30","guid":{"rendered":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/?page_id=1570"},"modified":"2024-07-26T10:31:30","modified_gmt":"2024-07-26T08:31:30","slug":"metody-syntezy-automatow-skonczonych","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/","title":{"rendered":"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych"},"content":{"rendered":"
\n
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tOg\u00f3lna charakterystyka metod syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Przedstawione podej\u015bcie do syntezy uk\u0142ad\u00f3w sekwencyjnych sk\u0142ada si\u0119 z nast\u0119puj\u0105cych czynno\u015bci:<\/p>\n

w zale\u017cno\u015bci od mo\u017cliwo\u015bci architektury PLD, miejsca podsystemu w systemie cyfrowym, warunk\u00f3w realizacji ze wzgl\u0119du na koszt i szybko\u015b\u0107 dzia\u0142ania, cech uk\u0142adu sekwencyjnego dla ka\u017cdego podsystemu wybierane s\u0105 najbardziej pasuj\u0105ce modele automat\u00f3w sko\u0144czonych;<\/p>\n

na podstawie cech wewn\u0119trznych automatu sko\u0144czonego i wybranych modeli okre\u015bla si\u0119 najbardziej pasuj\u0105c\u0105 metod\u0119 syntezy;<\/p>\n

wykonuje si\u0119 syntez\u0119 klas automat\u00f3w sko\u0144czonych odpowiednich modeli;<\/p>\n

tworzy si\u0119 zbi\u00f3r funkcji Boolowskich cz\u0119\u015bci kombinacyjnej automat\u00f3w sko\u0144czonych wraz z jej minimalizacj\u0105 (w razie konieczno\u015bci);<\/p>\n

wykonuje si\u0119 syntez\u0119 zbioru funkcji Boolowskich jedn\u0105 z metod syntezy uk\u0142ad\u00f3w kombinacyjnych na PLD;<\/p>\n

w razie konieczno\u015bci wykonuje si\u0119 odwzorowanie uk\u0142adu logicznego na struktur\u0119 docelowego uk\u0142adu PLD.<\/p>\n

Przedstawione ni\u017cej metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych na PLD posiadaj\u0105 nast\u0119puj\u0105ce cechy:<\/p>\n

szerokie wykorzystywanie mo\u017cliwo\u015bci architektur PLD:<\/p>\n

wyj\u015bciowych przerzutnik\u00f3w w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci (automat klasy C);<\/p>\n

przerzutnik\u00f3w w p\u0119tlach sprz\u0119\u017ce\u0144 zwrotnych w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci (automat klasy D);<\/p>\n

bufor\u00f3w wej\u015bciowych w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci (automaty klas E i F);<\/p>\n

makrokom\u00f3rek z dwoma sprz\u0119\u017ceniami zwrotnymi (automaty klas A i B na uniwersalnych uk\u0142adach PAL);<\/p>\n

r\u00f3\u017cna liczba linii iloczynu (term\u00f3w) pod\u0142\u0105czonych do ka\u017cdej makrokom\u00f3rki (automaty klas A i B na uniwersalnych uk\u0142adach PAL).<\/p>\n

szerokie zastosowanie operacji rozszczepienia stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu sko\u0144czonego (dana operacja odnosi si\u0119 do r\u00f3wnowa\u017cno\u015bciowego przekszta\u0142cenia automatu sko\u0144czonego i nie zmienia algorytmu jego funkcjonowania):<\/p>\n

do zbudowania automatu sko\u0144czonego o najwy\u017cszej szybko\u015bci dzia\u0142ania (automaty klas A i B);<\/p>\n

do przekszta\u0142cenia automat\u00f3w sko\u0144czonych Mealy\u2019ego w automaty klasy D (rozszczepienie ze wzgl\u0119du na wektory zmiennych wyj\u015bciowych);<\/p>\n

do przekszta\u0142cenia automat\u00f3w sko\u0144czonych Mealy\u2019ego i Moore\u2019a w automaty odpowiednio klas E i F (rozszczepienie ze wzgl\u0119du na wektory zmiennych wej\u015bciowych);<\/p>\n

wprowadzenie minimalnej ilo\u015bci dodatkowych zmiennych wewn\u0119trznych do odr\u00f3\u017cnienia kod\u00f3w stan\u00f3w wewn\u0119trznych automat\u00f3w sko\u0144czonych r\u00f3\u017cnych klas;<\/p>\n

w zale\u017cno\u015bci od mo\u017cliwo\u015bci architektury PLD jednoczesne umieszczenie r\u00f3\u017cnych klas automat\u00f3w sko\u0144czonych w jednej strukturze automatu.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tModele automat\u00f3w sko\u0144czonych<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

<w przygotowaniu><\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy szybkich automat\u00f3w klas A i B (metoda A1)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A1 syntezy szybkich automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy A (tradycyjny automat Mealy\u2019ego) i klasy B (tradycyjny automat Moore\u2019a) pozwala budowa\u0107 automaty o najwi\u0119kszej szybko\u015bci, gdzie cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 prze\u0142\u0105czania element\u00f3w pami\u0119ci r\u00f3wna jest maksymalnej cz\u0119stotliwo\u015bci funkcjonowania uk\u0142adu PLD. Osi\u0105ga si\u0119 to w ten spos\u00f3b, \u017ce ka\u017cda funkcja wzbudzenia element\u00f3w pami\u0119ci (funkcja przej\u015bcia) jest realizowana na jednej makrokom\u00f3rce PLD. Do ograniczenia z\u0142o\u017cono\u015bci funkcji przej\u015b\u0107 stosuje si\u0119 operacj\u0119 rozszczepienia stan\u00f3w wewn\u0119trznych w taki spos\u00f3b, aby liczba przej\u015b\u0107 do ka\u017cdego stanu nie przewy\u017csza\u0142a liczby term\u00f3w, pod\u0142\u0105czonych do jednej makrokom\u00f3rki PLD. W procesie kodowania stan\u00f3w wewn\u0119trznych kontroluje si\u0119 z\u0142o\u017cono\u015b\u0107 funkcji przej\u015b\u0107 i w wypadku braku mo\u017cliwo\u015bci realizacji jakiej\u015b funkcji przej\u015bcia na jednej makrokom\u00f3rce PLD zwi\u0119ksza si\u0119 liczb\u0119 R bit\u00f3w kodu stan\u00f3w wewn\u0119trznych.
\nMetoda A1 pozwala tak\u017ce efektywnie wykorzysta\u0107 makrokom\u00f3rki PLD z dwoma sprz\u0119\u017ceniami zwrotnymi: jednocze\u015bnie do realizacji funkcji przej\u015b\u0107 i wprowadzania warto\u015bci funkcji wej\u015bciowych.<\/p>\n

W obu metodach A1 i A2 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych A i B przewiduje si\u0119 mo\u017cliwo\u015b\u0107 programowania poziomu logicznego sygna\u0142\u00f3w wyj\u015bciowych PLD dla obni\u017cenia kosztu realizacji.<\/p>\n

G\u0142\u00f3wn\u0105 wad\u0105 metody A1 jest w\u0105ski obszar zastosowania z powodu rozchodzenia si\u0119 ( d\u0105\u017cenia do niesko\u0144czono\u015bci) algorytmu rozszczepienia stan\u00f3w wewn\u0119trznych.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy dowolnych automat\u00f3w sko\u0144czonych klas \u0410 i \u0412 (metoda \u04102)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A2 syntezy z\u0142o\u017conych automat\u00f3w sko\u0144czonych klas A i B pozwala budowa\u0107 na PLD automaty praktycznie o nieograniczonej z\u0142o\u017cono\u015bci, jednak nie gwarantuje najwy\u017cszej szybko\u015bci dzia\u0142ania automatu. Dla zwi\u0119kszenia szybko\u015bci dzia\u0142ania automatu sko\u0144czonego w metodzie A2 rozszczepienie stan\u00f3w wykonuje si\u0119 dla ograniczenia liczby przej\u015b\u0107 tylko w \u201ez\u0142e\u201d stany, przy czym algorytm rozszczepienia nigdy nie rozchodzi si\u0119. W celu zmniejszenia z\u0142o\u017cono\u015bci realizacji (mierzonej liczb\u0105 wykorzystanych makrokom\u00f3rek PLD) liczba R bit\u00f3w kodu zmienia si\u0119 od warto\u015bci intlog2M do \u041c, gdzie M \u2013 liczba stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu sko\u0144czonego. Nast\u0119pnie z otrzymanych rezultat\u00f3w syntezy wybiera si\u0119 najlepsze rozwi\u0105zanie ze wzgl\u0119du na koszt i szybko\u015b\u0107 dzia\u0142ania. Przy ocenie koszt\u00f3w realizacji uwzgl\u0119dnia si\u0119 r\u00f3\u017cne sposoby przyporz\u0105dkowywania term\u00f3w makrokom\u00f3rkom wyj\u015bciowym PLD.<\/p>\n

W obu metodach A1 i A2 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych A i B przewiduje si\u0119 mo\u017cliwo\u015b\u0107 programowania poziomu logicznego sygna\u0142\u00f3w wyj\u015bciowych PLD dla obni\u017cenia kosztu realizacji.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy \u0421 (metoda \u04103)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

G\u0142\u00f3wn\u0105 cech\u0105 wyr\u00f3\u017cniaj\u0105c\u0105 metod A3 i A4 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klas C i D jest wykorzystanie przerzutnik\u00f3w makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych PLD w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci automatu sko\u0144czonego w przypadku, gdy wektory zmiennych wyj\u015bciowych maj\u0105 identyczne warto\u015bci z cz\u0119\u015bci\u0105 kodu stan\u00f3w wewn\u0119trznych. Pozwala to obni\u017cy\u0107 koszt realizacji i jednocze\u015bnie zwi\u0119kszy\u0107 szybko\u015b\u0107 dzia\u0142ania automat\u00f3w w por\u00f3wnaniu z automatami klas A i B.<\/p>\n

Obni\u017cenie kosztu realizacji uzyskuje si\u0119 poprzez zmniejszenie liczby wykorzystywanych makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych PLD, gdy\u017c funkcje wyj\u015bciowe oraz cz\u0119\u015b\u0107 element\u00f3w pami\u0119ci automatu realizuje si\u0119 na tych samych makrokom\u00f3rkach PLD. Opr\u00f3cz tego, upraszcza si\u0119 cz\u0119\u015b\u0107 kombinacyjna automatu, poniewa\u017c odpada konieczno\u015b\u0107 realizacji cz\u0119\u015bci funkcji wzbudze\u0144 element\u00f3w pami\u0119ci, kt\u00f3re s\u0105 identyczne z funkcjami wyj\u015bciowymi. Obni\u017cenie kosztu realizacji jest tez spowodowane tym, \u017ce w charakterze kod\u00f3w stan\u00f3w wewn\u0119trznych automat\u00f3w klas C i D wykorzystuje si\u0119 elementarne koniunkcje, a nie pe\u0142ne koniunkcje, jak w automatach klas A i B.<\/p>\n

Zwi\u0119kszenie szybko\u015bci dzia\u0142ania automat\u00f3w sko\u0144czonych klas C i D, w por\u00f3wnaniu z tradycyjnym podej\u015bciem, jest spowodowane tym, \u017ce w automatach klas C i D realizuje si\u0119 przewa\u017cnie funkcje wyj\u015bciowe, kt\u00f3re s\u0105 zwykle prostsze ni\u017c funkcje przej\u015b\u0107, co powoduje zmniejszenie liczby poziom\u00f3w logicznych przy syntezie cz\u0119\u015bci kombinacyjnej automatu sko\u0144czonego.<\/p>\n

Kodowanie stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu klasy C prowadzi do zadania ortogonalizacji wierszy macierzy, kt\u00f3re wykorzystuje si\u0119 w charakterze kod\u00f3w stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu. Przedstawiony algorytm pozwala minimalizowa\u0107 liczb\u0119 warto\u015bci znacz\u0105cych w macierzy, co prowadzi do zmniejszenia liczby argument\u00f3w realizowanych funkcji.<\/p>\n

Wad\u0105 metody A3 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy C jest to, \u017ce jest to automat Moore\u2019a. Dlatego te\u017c, do przekszta\u0142cenia automatu sko\u0144czonego w automat Mealy\u2019ego wykorzystuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych. W niekt\u00f3rych wypadkach mo\u017ce to znacznie zwi\u0119kszy\u0107 liczb\u0119 stan\u00f3w wewn\u0119trznych i przej\u015b\u0107 automatu sko\u0144czonego.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy D (metoda \u04104)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

R\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy automatem klasy D a automatem klasy C polega na tym, \u017ce automaty klasy D s\u0105 automatami Mealy\u2019ego i ka\u017cdy formowany wektor zmiennych wyj\u015bciowych okre\u015bla kod stanu nast\u0119pnego. Do przej\u015bcia od dowolnego automatu sko\u0144czonego (klasy A) do automatu klasy D w metodzie A4 wykorzystuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych. Opr\u00f3cz tego, aby mo\u017cna by\u0142o zbudowa\u0107 automat klasy D, uk\u0142ad PLD powinien dopuszcza\u0107 konfiguracj\u0119 wyj\u015bciowych makrokom\u00f3rek z przerzutnikami w p\u0119tlach sprz\u0119\u017ce\u0144 zwrotnych. Metoda A4 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy D mo\u017ce by\u0107 alternatyw\u0105 dla metody syntezy automat\u00f3w klasy C w wypadkach, kiedy realizowany automat powinien by\u0107 automatem Mealy\u2019ego.<\/p>\n

Wad\u0105 metody A4 jest konieczno\u015b\u0107 rozszczepiania stan\u00f3w wewn\u0119trznych dla przekszta\u0142cenia automatu wej\u015bciowego w automat klasy D oraz konieczno\u015b\u0107 konfiguracji makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych PLD z przerzutnikami w p\u0119tlach sprz\u0119\u017ce\u0144 zwrotnych.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy E (metoda \u04105)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

G\u0142\u00f3wn\u0105 cech\u0105 wyr\u00f3\u017cniaj\u0105c\u0105 metod A5 i A6 syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klas E i F jest wykorzystanie przerzutnik\u00f3w bufor\u00f3w wej\u015bciowych PLD w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci automatu sko\u0144czonego w przypadku, gdy wektory zmiennych wyj\u015bciowych maj\u0105 identyczne warto\u015bci z cz\u0119\u015bci\u0105 kodu stan\u00f3w wewn\u0119trznych. Pozwala to obni\u017cy\u0107 koszt realizacji i jednocze\u015bnie zwi\u0119kszy\u0107 szybko\u015b\u0107 dzia\u0142ania automat\u00f3w w por\u00f3wnaniu z automatami klas A i B.<\/p>\n

W metodach A5 i A6 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych wykorzystuje si\u0119 w celu przekszta\u0142cenia wej\u015bciowych automat\u00f3w klas A i B odpowiednio w automaty klas E i F. Kodowanie stan\u00f3w wewn\u0119trznych automat\u00f3w klas E i F prowadzi do zadania pokrycia grafu ortogonalno\u015bci wierszy macierzy kod\u00f3w minimaln\u0105 liczb\u0105 pe\u0142nych podgraf\u00f3w. W og\u00f3lnym wypadku, aby mo\u017cliwe by\u0142o zbudowanie automat\u00f3w sko\u0144czonych klas E i F, ka\u017cdy wej\u015bciowy bufor PLD powinien posiada\u0107 dwa sprz\u0119\u017cenia z logik\u0105 wewn\u0119trzn\u0105 uk\u0142adu PLD: rejestrowe i kombinacyjne.<\/p>\n

Z wad metod A5 i A6 nale\u017cy wymieni\u0107 konieczno\u015b\u0107 rozszczepienia stan\u00f3w wewn\u0119trznych dla przekszta\u0142cenia wej\u015bciowych automat\u00f3w klas A i B w automaty klas E i F. Opr\u00f3cz tego, przy syntezie automat\u00f3w klasy F wykorzystuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych do przekszta\u0142cenia automatu typu Mealy\u2019ego w automat Moore\u2019a.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy F (metoda \u04106)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

<w przygotowaniu><\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas ADE (metoda \u04107)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A7 syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas ADE pozwala najbardziej efektywnie wykorzysta\u0107 mo\u017cliwo\u015bci architektur PLD: przerzutniki bufor\u00f3w wej\u015bciowych i makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci automatu sko\u0144czonego. Cech\u0105 charakterystyczn\u0105 metody A7 jest maksymalne wykorzystanie modeli automat\u00f3w klas D i E, co pozwala zminimalizowa\u0107 liczb\u0119 R element\u00f3w pami\u0119ci. W metodzie A7 wykorzystuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych wzgl\u0119dem wektor\u00f3w zmiennych wej\u015bciowych i wyj\u015bciowych.<\/p>\n

Wad\u0105 metody A7 s\u0105 zwi\u0119kszone wymagania co do mo\u017cliwo\u015bci architektury PLD: istnienie bufor\u00f3w wej\u015bciowych z dwoma typami sprz\u0119\u017ce\u0144 z logik\u0105 wewn\u0119trzn\u0105 uk\u0142adu PLD oraz konieczno\u015b\u0107 umo\u017cliwienia konfiguracji makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych z przerzutnikami w p\u0119tlach sprz\u0119\u017ce\u0144 zwrotnych.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas AD (metoda \u04108)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metody A8 i A9 syntezy wsp\u00f3lnych modeli automat\u00f3w sko\u0144czonych klas AD i AE s\u0105 odpowiednio zgodne z metod\u0105 ADE, kiedy nie mo\u017cna wykorzysta\u0107 wej\u015bciowych bufor\u00f3w PLD (metoda A8 syntezy automat\u00f3w klasy AD) lub wyj\u015bciowych makrokom\u00f3rek w charakterze element\u00f3w pami\u0119ci (metoda A9 syntezy automat\u00f3w klasy AE).<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas AE (metoda \u04109)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

<w przygotowaniu><\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas BF (metoda \u041010)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A10 syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w klasy BF jest identyczna z metod\u0105 A9 dla automat\u00f3w klasy AE w przypadku jego przekszta\u0142cenia w automat typu Moore\u2019a. Do przekszta\u0142cenia wej\u015bciowego automatu sko\u0144czonego w automat typu Moore\u2019a w metodzie A10 stosuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tUniwersalna metoda syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych klasy (metoda AUNI)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

<w przygotowaniu><\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tMetoda syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w sko\u0144czonych klas BF (metoda \u041010)<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A10 syntezy wsp\u00f3lnego modelu automat\u00f3w klasy BF jest identyczna z metod\u0105 A9 dla automat\u00f3w klasy AE w przypadku jego przekszta\u0142cenia w automat typu Moore\u2019a. Do przekszta\u0142cenia wej\u015bciowego automatu sko\u0144czonego w automat typu Moore\u2019a w metodzie A10 stosuje si\u0119 rozszczepienie stan\u00f3w wewn\u0119trznych automatu.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tWyb\u00f3r modelu automatu sko\u0144czonego<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Za pomoc\u0105 pakietu ZUBR mo\u017cliwa jest synteza sze\u015bciu klas automat\u00f3w sko\u0144czonych A, B, C, D, E i F, kt\u00f3re mog\u0105 by\u0107 efektywnie realizowane na PLD, a tak\u017ce czterech wsp\u00f3lnych modeli klas ADE, AD, AE i BF. Poniewa\u017c na wej\u015bciach wszystkich modeli strukturalnych automat\u00f3w sko\u0144czonych mo\u017cna ustawi\u0107 rejestry lub zatrzaski a na wyj\u015bciach \u2013 rejestry, to og\u00f3lna liczba modeli automat\u00f3w sko\u0144czonych, kt\u00f3rych realizacja jest mo\u017cliwa na PLD wynosi 50. Dlatego wyb\u00f3r najbardziej pasuj\u0105cego modelu automatu potrzebnego przy jego realizacji na PLD nie jest zadaniem trywialnym. Zadanie jest jeszcze bardziej z\u0142o\u017cone , kiedy nale\u017cy wybra\u0107 grup\u0119 najbardziej efektywnych modeli dla jakiego\u015b zbioru automat\u00f3w sko\u0144czonych, np. spotykanych w projektowanym systemie cyfrowym.<\/p>\n

Najwa\u017cniejszymi czynnikami, wp\u0142ywaj\u0105cymi na wyb\u00f3r modelu strukturalnego automatu sko\u0144czonego przy jego realizacji na PLD s\u0105:<\/p>\n

wymagania systemowe, okre\u015blone typami wej\u015b\u0107 i wyj\u015b\u0107;<\/p>\n

mo\u017cliwo\u015bci architektury PLD, konieczne do realizacji wsp\u00f3lnych modeli;<\/p>\n

klasa automatu sko\u0144czonego, do kt\u00f3rej odnosi si\u0119 lub jest bliski realizowany automat sko\u0144czony;<\/p>\n

parametry czasowe modelu strukturalnego, wp\u0142ywaj\u0105ce na zachowanie si\u0119 systemu cyfrowego;<\/p>\n

koszt realizacji modelu i inne.<\/p>\n

Wymagania systemowe w stosunku do automatu sko\u0144czonego, s\u0105 najwa\u017cniejsze przy wyborze modelu strukturalnego. Na przyk\u0142ad, je\u017celi przewiduje si\u0119 wykorzystanie automatu na pierwszym poziomie systemu cyfrowego, na kt\u00f3rego wej\u015bcie sygna\u0142y podawane s\u0105 w dowolnych momentach, to nale\u017cy zastosowa\u0107 modele strukturalne z rejestrami lub zatrzaskami na wej\u015bciach. Z drugiej strony, je\u015bli przewiduje si\u0119 wykorzystanie automatu na ostatnim poziomie systemu, nale\u017cy wybra\u0107 modele z rejestrami na wyj\u015bciach. Dla system\u00f3w cyfrowych z potokow\u0105 obr\u00f3bk\u0105 danych wa\u017cne jest, aby w ka\u017cdym takcie synchronizacji na ka\u017cdym poziomie systemu zako\u0144czone by\u0142y czynno\u015bci zwi\u0105zane z obr\u00f3bk\u0105 danych. Dlatego w systemach potokowych na wszystkich poziomach nale\u017ca\u0142oby zastosowa\u0107 modele z rejestrami na wyj\u015bciach. Nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na stosowanie modeli z wej\u015bciami i wyj\u015bciami kombinacyjnymi, kiedy funkcje wyj\u015bciowe automatu sko\u0144czonego bezpo\u015brednio zale\u017c\u0105 od zmiennych wej\u015bciowych. W takich modelach ka\u017cda zmiana na wej\u015bciach b\u0119dzie powodowa\u0142a zmiany warto\u015bci zmiennych wyj\u015bciowych.<\/p>\n

Do budowy modeli automat\u00f3w sko\u0144czonych wykorzystywane s\u0105 nast\u0119puj\u0105ce cechy architektur PLD:<\/p>\n

(1) \u2013 mo\u017cliwo\u015b\u0107 konfiguracji wyj\u015bciowych makrokom\u00f3rek PLD z przerzutnikiem w p\u0119tli sprz\u0119\u017cenia zwrotnego;<\/p>\n

(2) \u2013 istnienie dw\u00f3ch typ\u00f3w sprz\u0119\u017cenia (kombinacyjnego i rejestrowego) mi\u0119dzy buforem wej\u015bciowym i logik\u0105 wewn\u0119trzn\u0105 uk\u0142adu PLD;<\/p>\n

(3) \u2013 istnienie jednego typu sprz\u0119\u017cenia (rejestrowego) mi\u0119dzy buforem wej\u015bciowym a logik\u0105 wewn\u0119trzn\u0105 uk\u0142adu PLD;<\/p>\n

(4) \u2013 mo\u017cliwo\u015b\u0107 konfiguracji makrokom\u00f3rek wyj\u015bciowych z wej\u015bciem rejestrowym i kombinacyjnym sprz\u0119\u017ceniem zwrotnym;<\/p>\n

(5) \u2013 mo\u017cliwo\u015b\u0107 konfiguracji wej\u015bciowych makrokom\u00f3rek z zatrzaskami w charakterze element\u00f3w pami\u0119taj\u0105cych.<\/p>\n

Do zbudowania niekt\u00f3rych modeli wymaga si\u0119 jednoczesnego wyst\u0119powania kilku podanych cech uk\u0142adu PLD. Z cechami architektury PLD wi\u0105\u017ce si\u0119 te\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107 buforowania wej\u015bciowych i (lub) wyj\u015bciowych sygna\u0142\u00f3w, kt\u00f3ra jest uwzgl\u0119dniana przy okre\u015blaniu koszt\u00f3w realizacji modelu.<\/p>\n

Celem wyboru modelu automatu sko\u0144czonego w zale\u017cno\u015bci od parametr\u00f3w czasowych jest zapewnienie maksymalnej szybko\u015bci dzia\u0142ania systemu cyfrowego. Przy tym nale\u017cy uwzgl\u0119dni\u0107 typ systemu: szeregowy lub potokowy. W wypadku systemu szeregowego nale\u017cy wyr\u00f3\u017cni\u0107 systemy z oddzieln\u0105 i og\u00f3ln\u0105 synchronizacj\u0105.<\/p>\n

W ko\u0144cowym etapie wyboru modelu automatu sko\u0144czonego uwzgl\u0119dnia si\u0119 koszt realizacji, kt\u00f3ry oblicza si\u0119 na podstawie konkretnych parametr\u00f3w automatu sko\u0144czonego lub ich \u015brednich warto\u015bci, w przypadku wyboru modelu dla grupy automat\u00f3w sko\u0144czonych.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tWyb\u00f3r metody syntezy automatu sko\u0144czonego<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n

Metoda A12 wyboru najbardziej pasuj\u0105cej metody syntezy automatu sko\u0144czonego pozwala na podstawie w\u0142asno\u015bci automatu sko\u0144czonego wybra\u0107 metod\u0119 syntezy, zapewniaj\u0105c\u0105 minimalny koszt realizacji. W\u0142asno\u015bci automatu sko\u0144czonego s\u0105 okre\u015blane na podstawie zbior\u00f3w AA, AB, AC, AD, AE i AF stan\u00f3w wewn\u0119trznych automat\u00f3w, odpowiednio, klas A, B, C, D, E i F. Minimalny koszt realizacji zapewniony jest poprzez wyb\u00f3r metody syntezy, dla kt\u00f3rej wyst\u0119puje minimalna liczba stan\u00f3w wewn\u0119trznych, kodowanych z wykorzystaniem r\u00f3\u017cnych bit\u00f3w kodu.<\/p>\n<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"parent":1553,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"inline_featured_image":false,"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"class_list":["post-1570","page","type-page","status-publish","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nMetody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pl_PL\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Szacowany czas czytania\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"13 minut\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/\",\"url\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/\",\"name\":\"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/#website\"},\"datePublished\":\"2024-07-26T08:31:30+00:00\",\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/\"]}]},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Strona g\u0142\u00f3wna\",\"item\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"\u017bubr\",\"item\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":3,\"name\":\"Metody\",\"item\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":4,\"name\":\"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/#website\",\"url\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/\",\"name\":\"Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej\",\"description\":\"\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"pl-PL\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/","og_locale":"pl_PL","og_type":"article","og_title":"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej","og_url":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/","og_site_name":"Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Szacowany czas czytania":"13 minut"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/","url":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/","name":"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych - Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej","isPartOf":{"@id":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/#website"},"datePublished":"2024-07-26T08:31:30+00:00","breadcrumb":{"@id":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/#breadcrumb"},"inLanguage":"pl-PL","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/"]}]},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/metody-syntezy-automatow-skonczonych\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Strona g\u0142\u00f3wna","item":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"\u017bubr","item":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/"},{"@type":"ListItem","position":3,"name":"Metody","item":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/zubr\/metody\/"},{"@type":"ListItem","position":4,"name":"Metody syntezy automat\u00f3w sko\u0144czonych"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/#website","url":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/","name":"Strony pracownik\u00f3w Wydzia\u0142u Informatyki Politechniki Bia\u0142ostockiej","description":"","potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"pl-PL"}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1570","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1570"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1570\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1571,"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1570\/revisions\/1571"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1553"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wi.pb.edu.pl\/p\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1570"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}