Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Языки описания цифровых автоматов
В зависимости от задания функций переходов и выходов ( и ) в настоящее время выделяют два класса языков – начальные языки и стандартные или автоматные языки. В начальных языках автомат описывается на поведенческом уровне, т.е. функции переходов и выходов обычно в явном виде не задаются. Функционирование автомата описывается в терминах входных и выходных последовательностей, реализуемых операторов или управляющих последовательностей сигналов, воздействующих на операционный автомат. В автоматных языках функционирование автомата задается путем явного задания функций переходов и выходов. Начальные языки. Среди начальных языков следует выделить язык регулярных выражений алгебры событий, язык логических схем алгоритмов, язык граф-схем алгоритмов. Язык регулярных выражений алгебры событий. Для заданного конечного множества входных букв при построении регулярного выражения используются три операции над событиями (две бинарные и одна унарная): 1) - объединение (дизъюнкция); 2) - умножение (конкатенация); 3) - итерация (обозначается также А*). Выражение, построенное из букв алфавита X и из символов операций объединения, умножения и итерации с использованием соответствующим образом круглых скобок, называется регулярным выражением в алфавите X. Всякое регулярное выражение R определяет некоторое событие S. Регулярным событием S называется событие, полученное из элементарных событий (однобуквенных слов ) применением конечного числа раз операций дизъюнкции, умножения и итерации. Пусть необходимо описать автомат, выдающий сигнал всякий раз, когда происходит изменение входной буквы с на , т.е. сигнал должен выдаваться в ответ на любые входные последовательности, кончающиеся последовательностью . Такое событие записывается как (). Тогда событие , в ответ на которое должен выдаваться сигнал , будет описываться регулярным выражением: . Язык логических схем алгоритмов. В 1953 г. А.А. Ляпунов предложил записывать алгоритмы в виде конечной строчки, состоящей из символов операторов, логических условий и верхних и нижних стрелок, которым приписаны натуральные числа. Выполненная таким образом запись алгоритма называется логической схемой алгоритма (ЛСА). Логические схемы алгоритмов удовлетворяют следующим условиям:
1) содержат один начальный ()и один конечный () оператор; 2) перед оператором и после оператора стрелок быть не должно; 3) вслед за каждым логическим условием стоит верхняя стрелка; 4) не существует двух одинаковых (с одинаковыми цифрами) нижних стрелок; 5) для каждой нижней стрелки должна быть, по крайней мере, одна соответствующая ей (с одинаковой цифрой) верхняя стрелка; 6) для каждой верхней стрелки должна быть точно одна соответствующая ей (с одинаковой цифрой) нижняя стрелка. Описание функционирования автомата с помощью ЛСА рассмотрим на следующем примере: (5.4) Эта ЛСА имеет оператора начала и конца ( и ), пять операторов () и три логических условия (). Начальному оператору соответствует некоторое начальное состояние автомата, при котором никакие микрооперации не выполняются. Если в начальном состоянии на первый вход устройства придет сигнал, равный единице (), то устройство перейдет в новое состояние, в котором выполняется оператор - первый справа после логического условия , а затем проверяется логическое условие . Если же , то выходим по верхней стрелке и входим по нижней стрелке с той же цифрой на проверку условия , минуя выполнения оператора . Если , то переходим к выполнению оператора . Если же , то выполняются операторы и и проверяется условие . Если , то оператор не выполняется, происходит переход к оператору . После выполнения оператора происходит переход к конечному оператору, т.е. работа дискретного устройства заканчивается. Язык граф-схем алгоритмов. Граф-схема алгоритма – ориентированный связный граф, содержащий одну начальную вершину, произвольное число условных и операторных вершин и одну конечную вершину. Конечная, операторная и условная вершины имеют по одному входу, начальная вершина входов не имеет, условная вершина имеет два выхода, помеченных символами 1 и 0. Граф-схема алгоритма удовлетворяет следующим условиям: 1) входы и выходы вершин соединяют друг с другом с помощью линий, направленных всегда от выхода ко входу; 2) каждый выход соединен только с одним входом; 3) любой вход соединяется, по крайней мере, с одним выходом;
4) любая вершина графа лежит, по крайней мере, на одном пути из начальной к конечной вершине; 5) в каждой условной вершине записывается один из элементов множества логических условий , разрешается в различных условных вершинах запись одинаковых элементов множества Z; 6) в каждой операторной вершине записывается один из элементов множества операторов , разрешается в различных операторных вершинах запись одинаковых элементов множества V. На рис. 5.3 представлен граф-схема алгоритма, описанного выражением (5.4). Рисунок 5.3 Граф схема алгоритма Язык ГСА используется очень часто при описании алгоритмов функционирования, как самого цифрового автомата, так и программ, выполняющих то, или иное действие. Автоматные языки. Среди автоматных языков наиболее распространены таблицы, графы и матрицы переходов и выходов. Таблица переходов (выходов) представляет собой таблицу с двойным входом, строки которой пронумерованы входными буквами, а столбцы - состояниями. На пересечении указывается состояние, в которое переходит автомат (в таблице переходов) или выходной сигнал, выдаваемый им (в таблице выходов). Описание работы автомата Мили таблицами переходов и выходов показано в табл.5.1 и 5.2 соответственно.
Таблица 5.1 Таблица переходов Таблица 5.2. Таблица выходов
На пересечении столбца и строки в таблице переходов ставится состояние , в которое автомат переходит из состояния под действием сигнала , а в таблице выходов соответствующий этому переходу выходной сигнал Иногда при задании автомата Мили используют одну совмещенную таблицу переходов и выходов, в которой на пересечении столбца и строки записывают в виде следующее состояние и выдаваемый выходной сигнал. Совмещенная таблица имеет вид (табл.5.3) Таблица 5.3. Совмещенная таблица переходов и выходов
Часто автомат задают с помощью графа автомата. Этот язык удобен и нагляден. Граф автомата - ориентированный граф, вершины которого соответствуют состояниям, а дуги переходам между ними. Две вершины графа автомата и (исходное состояние и состояние перехода) соединяются дугой, направленной от к , если в автомате есть переход из в , т.е. если при некотором . Дуге (, ) графа автомата приписывается входной сигнал и выходной сигнал . На рис.5.4 приведен граф автомата, описанный табличным способом. Рисунок 5.4. Граф автомата Мили
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; просмотров: 594; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.183.150 (0.011 с.) |