Выявление критических состязаний сигналов

Из рассмотрения графа переходов видно, что часть переходов реализуется изменением двух переменных y 1, y 2 (переходы 00 «11, 10 «01), т.е. в схеме существуют состязания. Для того чтобы вы- яснить, являются они критическими или нет, снова обратимся к табл. 6.1. На этой таблице стрелками отмечены переходы, которые могут привести к двум различным устойчивым состояниям схемы в

зависимости от порядка изменения внутренних переменных Y 1, Y 2.

Эти состязания являются критическими.

Возможные переходы из состояния x 1 x 2 = 01, y 1 y 2 = 01 при из- менении переменной x 1 из 0 в 1 отмечены в табл. 6.1 вертикальны- ми стрелками. Если оба внутренних сигнала Y 1 и Y 2 изменятся од- новременно, то схема перейдет в устойчивое внутреннее состояние y 1 y 2 = 10 (сплошная стрелка). Если же первым изменится сигнал Y 1, то это приведет к появлению состояния Y 1 Y 2 = 11 и схема перейдет в устойчивое состояние y 1 y 2 = 11 (пунктирная стрелка). Иллюстра- ция данных переходов на временной диаграмме была рассмотрена выше (см. рис. 6.10).

Выявление существенных состязаний сигналов

По таблице переходов схемы можно обнаружить существенные состязания, т.е. состязания между входным сигналом и сигналом обратной связи. Для этого следует воспользоваться правилом Ан- гера [2].

 

Cущественное состязание сигналов имеет место в схеме, ес- ли найдется такое состояние S и такая входная переменная xi, при которых три последовательных изменения этой перемен- ной приведут схему, находившуюся вначале в состоянии S, к со- стоянию, отличному от того, к которому она перейдет после первого изменения переменной xi.

Как можно убедиться, в анализируемой схеме отсутствует дан- ный тип состязания.

Устранение критических состязаний

Критические состязания в схеме будут отсутствовать, если пе- реходы между соседними внутренними состояниями реализуются изменением только одной внутренней переменной.

Рассмотрим на примере схемы рис. 6.9 процедуру устранения найденных критических состязаний.

Противогоночное кодирование графа переходов

Кодирование графа переходов, которое исключает критические состязания (гонки сигналов внутренних переменных), называют противогоночным кодированием.

Чтобы осуществить противогоночное кодирование, перейдем от кодированной таблицы переходов к некодированной. Для этого в кодированной таблице переходов (см. табл. 6.1) заменим каждый двоичный код внутреннего состояния y 1, y 2 отдельным символом: 00 — а; 01 — b; 11 — с; 10 — d (табл. 6.2).

 

Таблица 6.2

Таблица переходов схемы

Внутренние состояния	x 1, x 2	z
a	d	b	c	(a)
b	c	(b)	d	a
c	(c)	b	(c)	a
d	(d)	b	(d)	a

Затем построим граф переходов для полученной таблицы пере- ходов. После этого каждой паре соединенных вершин сопоставим пару смежных значений y 1, y 2, которые отличаются значением од- ной переменной. На рис. 6.14 приведен вариант такого кодирова- ния. Здесь вершины графа помечены двоичным кодом, который представляет значения y 1, y 2.

Рис. 6.14. Противогоночное кодирование графа переходов

Примечание. Не всегда возможно закодировать внутренние состояния так, чтобы все переходы происходили между смежными кодами состояний. В этом случае для устранения критических состязаний следует использовать специальные методы, изложенные в [1, 3, 4].