Структурная схема цифрового автомата

Цифровой автомат – это устройство, осуществляющее прием, хранение и преобразование дискретной информации по некоторому алгоритму.

Цифровой автомат под действием входных сигналов принимает различные состояния и формирует выходные управляющие сигналы, зависящие от внутреннего состояния и входных сигналов. Для хранения внутреннего состояния в состав цифрового автомата входят элементы памяти, поэтому цифровой автомат является последовательностным устройством.

Структурная схема цифрового автомата представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 -Структурная схема цифрового автомата.

Цифровой автомат состоит из операционного и управляющего устройств. В операционном устройстве под действием управляющих сигналов выполняются арифметические и логические операции над исходными данными. В его состав входят регистры, сумматоры, счетчики, шифраторы, дешифраторы и другие устройства. На выходах операционного устройства формируются результаты и признаки, которые поступают в управляющее устройство и организуют разветвляющиеся участки алгоритма. Управляющее устройство в определённой временной последовательности вырабатывают управляющие сигналы, которые инициируют действия узлов операционного устройства.

В разделе может быть описана аналогичная схема цифрового автомата, описывающая состав и взаимодействие узлов цифрового автомата.

Алгоритм функционирования цифрового автомата в

Микрооперациях

Для представления алгоритмов используется специальный граф-схемный язык, основными элементами которого являются функциональные и вспомогательные блоки, описывающие операции алгоритма.

Каждому отдельному действию, осуществляемому алгоритмом, придается значение микрооперации. Любая микрооперация изменяет состояние блоков разрабатываемого устройства. Всем блокам устройства присваиваются имена (условные обозначения) и порядковые номера: сумматор - СМ, дешифратор - ДШ, регистр - Рг, счетчик - Сч и др.

На рисунке представлены условные обозначения функциональных и вспомогательных блоков:

Блоки в алгоритме соединяются линиями связи. Как правило, линия связи входит в блок сверху и выходит снизу. Линия связи дается без стрелок, если она идет сверху вниз и слева направо. Во всех других случаях ставятся стрелки. Толщина линий связи в два раза меньше, чем толщина обводки блоков. Линии связи проводят параллельно внешним краям листа. Допускается пересечение или их изгиб под углом 90°. Расстояние между параллельными линиями должно быть не менее 8 мм.

Размеры блоков выбираются из ряда: а = 10, 15, 20, 30 мм., в = 1, 5 а. Расстояние между блоками должно быть не менее 10 мм. В каждый блок может войти и выйти только по одной линии связи. Из условногоблока выходят две линии из левого и правого угла. Над связями, выходящими из условного блока, пишут слова: «Да», «Нет».

Линии связи проводятся в горизонтальном, либо вертикальном направлении, линии связи могут пересекаться под углом 90 °. Линии связи можно разрывать, обозначив точки разрыва одинаковыми символами внутри соединителя.

Около места разрыва связи допускается в скобках запись комментария, определяющего, куда направляется связь и откуда приходит.

Для описания проходящих процессов кроме условных обозначений используется оператор присваивания «:».

Оператор присваивания указывает устройство, на котором производится действие. Символ «» указывает, куда помещается результат. Номер разряда какого - то блока указывается в квадратных скобках после названия блока Рг1 [ 5 ] - 5-ый разряд регистра 1.

Любой алгоритм начинается с блока комментария «Начало» и заканчивается блоком комментария «Конец».

Внутри функциональных и вспомогательных блоков записывается содержательная часть процессов, которая выполняется данным блоком алгоритма.