Основные сведения о дискретных автоматах

Устройства, предназначенные для преобразования дискретной информации, называются дискретными автоматами. Дискретный автомат имеет входные полюсы, на которые поступают входные воздействия, и выходные полюсы, с которых снимаются сформированные автоматом выходные воздействия.

х 1		Дискретный автомат		у 1
х 2			у 2
хn			уn

Рис. 4.6. Структурная схема комбинационного автомата

Переход дискретного автомата из одного состояния в другое осуществляется скачкообразно в течение конечного промежутка времени. Этот промежуток времени t > 0 называется интервалом дискретности.

Для дискретных автоматов имеет место такое понятие, как такт работы автомата. Тактом называется интервал времени t между двумя соседними изменениями состояния автомата. По тактам работы различают два класса автоматов:

- синхронные;

- асинхронные.

У синхронного автомата изменяющее его состояние осуществляется независимым синхронизирующим устройством – генератором синхронизирующих импульсов. Обычно синхронизирующие импульсы подаются через равные промежутки времени.

Асинхронными называются такие автоматы, у которых длительность времени t определяется только моментами изменения входных воздействий. Таким образом, асинхронные автоматы не требуют подачи на них синхронизирующих импульсов.

Различают также автономные и неавтономные автоматы. Автономными считаются также автоматы, у которых сигналы на выходах могут изменяться при отсутствии изменения сигналов на входах, т.е. выходные сигналы вырабатываются самим автоматом.

Неавтономные – это какие автоматы, сигналы на выходах которых изменяются только при изменении сигналов на входах.

Дискретные автоматы по способу формирования выходных сигналов делятся на комбинационные автоматы и конечные автоматы.

Комбинационными автоматами (автоматами без памяти) называются такие автоматы, у которых сигналы на выходах однозначно зависят только от сигналов на входах.

В дальнейшем входы комбинационных автоматов будем обозначать буквами х ₁ х ₂… х_n, а выходы у ₁ у ₂… у_m.

Конечными автоматами (автоматами с памятью) называются такие автоматы, у которых сигналы на выходах зависят не только от сигналов на входах, но и от внутренних состояний самого автомата. Внутренние состояния автомата формируются элементами памяти.

Входные воздействия конечных автоматов обозначим буквой U (t), выходные воздействия буквой V (t), а внутренние состояния a (t) (см. рис. 4.7).

Под входными и выходными воздействиями понимаются соответственно комбинации входных и выходных сигналов.

Конечные автоматы в зависимости от способа формирования выходных воздействий делятся на автоматы первого рода (автоматы Мили) и автоматы второго рода (автоматы Мура).

У автоматов Мили выходное воздействие V (t) определяется входным воздействием U (t) и внутренним состоянием а (t)

.

Для автоматов Мура

,

таким образом, в формировании выходного воздействия V (t) входное воздействие U (t) непосредственного участия не принимает.

		а (t)
U (t)			y (t)

Рис. 4.7. Структурная схема конечного автомата