Асинхронна машина - Голяма енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 2

Асинхронен автомат

За разлика от синхронните автомати, при асинхронните автомати моментите на преходи от едно състояние в друго не са предварително определени и могат да се извършват на неравни интервали от време. За асинхронните автомати може да се въведе дискретно време, определено само от един момент на действителните преходи на автомата от едно състояние в друго. В този случай обаче теорията на асинхронните автомати става съществено различна от съответната теория за синхронния случай. Следователно, като моменти на дискретно автоматно време за асинхронни автомати ще разглеждаме не само моментите на действително извършени преходи, но и онези моменти, в които преходите са били възможни, но всъщност не са се случили. Разбира се, в този случай е необходимо да се приеме, че интервалът на дискретност на автомата ограничава минималното възможно разстояние между допълнително въведените моменти от времето на автомата. [16]

В този случай, както и преди, се приема, че състоянието на устройството в момент tn е уникално определено от входния сигнал и състоянието на устройството в момент tn, и изходните сигнали в моментите ta, rs i - TS J. Полученият модел е смислен модел на абстрактен краен асинхронен автомат. [17]

При асинхронните автомати продължителността на времевия интервал T е променлива величина, определяща се само от моментите на промяна на състоянието на входа. В този случай обикновено се приема, че състоянието на входа на асинхронен автомат може да се промени само след като автоматът премине в определено вътрешно състояние. [18]

Този процес на функциониране се нарича основен процес. Графиката на преходите, изградена съгласно табл. 4.11 е показано на фиг.4.12. Отличителна черта на графа на прехода на асинхронен автомат е наличието на цикли във всеки връх на графиката. Първият преход по цикъла означава, че е достигнато стабилно състояние, съответстващо на дадения връх на графиката. [19]

Един обект се счита за синхронен автомат, ако моментите на получаване на входни сигнали, промяна на състоянието и издаване на изходни сигнали са предварително определени. Ако входните сигнали могат да пристигнат по всяко време в рамките на даден интервал, този обект се нарича асинхронен автомат. [21]

Когато проблемът с оцветяването е усложнен от допълнителни условия за монохроматичността на върховете, подход, който предполага намиране на най-големия празен или пълен подграф и след това групиране на останалите върхове на дадения граф около върховете, включени в този подграф, също може да бъде ефективен. Използвайки този подход, както е показано в [26], е възможно да се решат такива проблеми като минимизиране на дължината на кода на състоянието на асинхронен автомат, компресиране на таблицата за преход на автомата (по редове и колони), паралелно разлагане на автомата и опростяване на системата от булеви функции, които описват асинхронния автомат. По същия начин можете да решите всички други задачи, изброени по-горе. От разгледаните тук подходи за решаване на проблеми на логическия дизайн, този подход е единственият подходящ за решаване на такива проблеми на абстрактния синтез на автомати като минимизиране на броя на състоянията на синхронен автомат и неговото разлагане. [22]

Има два вида автомати: синхронни и асинхронни. В синхронните автомати преходите от едно състояние към друго се извършват на редовни интервали от време, обикновено зададени от генератор на тактови импулси, докато в асинхронните автомати тези преходи се извършват на неравни интервали от време. [23]

Към номераНай-известните интерпретации на R-проблема включват вече класически проблеми за минимизиране на булеви функции в класа на дизюнктивните нормални форми (DNF) и минимизиране на дължината на кода на вътрешните състояния на асинхронен автомат. Анализът на оптимизационните проблеми на проектирането на дискретни устройства, разгледани в [21] в основата на PLM, извършен в [10], показа, че в допълнение към гореспоменатите проблеми за минимизиране на DNF на булеви функции и минимизиране на дължината на кода на вътрешните състояния на асинхронен автомат, интерпретациите на P-проблема също са различни оптимизационни проблеми, които възникват при синтеза на еднослойни мрежи от PLM, минимизиране на se quential автомати и намиране на минималната дизюнктивна база за даден набор от булеви вектори, конструиране на тест за проверка за транзисторна матрица, която реализира система от елементарни конюнкции, както и конструиране на диагностичен тест за схема на дизюнктивна матрица, ако в нея са възможни множество грешки като изчезване на транзистори. [24]

Когато проблемът с оцветяването е усложнен от допълнителни условия за монохроматичността на върховете, подход, който предполага намиране на най-големия празен или пълен подграф и след това групиране на останалите върхове на дадения граф около върховете, включени в този подграф, също може да бъде ефективен. Използвайки този подход, както е показано в [26], е възможно да се решат такива проблеми като минимизиране на дължината на кода на състоянието на асинхронен автомат, компресиране на таблицата за преход на автомат (по редове и колони), паралелно разлагане на автомата и опростяване на системата от булеви функции, описващи асинхронния автомат. По същия начин можете да решите всички други задачи, изброени по-горе. От разгледаните тук подходи за решаване на проблеми на логическия дизайн, този подход е единственият подходящ зарешаване на такива проблеми на абстрактния синтез на автомати като минимизиране на броя на състоянията на синхронен автомат и неговото разлагане. [25]

Характеристика на логическите схеми с обратна връзка (дефиницията им е дадена в § 3 - 6) е зависимостта на състоянието на изходите на веригата не само от стойностите на входните променливи в даден цикъл, но и от сигналите, които са действали в предишни точки във времето. Следователно такава схема може да се разглежда като цифрова машина. Правете разлика между синхронни и асинхронни автомати. В синхронните автомати преходите от едно състояние в друго се извършват на редовни интервали, определени от генератора на синхронизиращи сигнали. [26]

Автоматите, които са проектирани да работят без синхронизиране на тактови импулси, се наричат асинхронни. Те се използват, когато входните символи пристигнат в машината произволноточки във времето. Изпълнявайки същите функции, асинхронните автомати се оказват по-бързи от синхронните. В реалния автомат всеки елемент, включен в неговия състав, въвежда известно забавяне или забавяне, равно на времето, което трябва да изтече за промяна във входната променлива на елемент, за да предизвика промяна в неговата изходна променлива. [28]

Основата включва два вида електронни елементи: логически и запаметяващи. Елементите на паметта са някои елементарни последователни автомати. Тригерът е синхронен или асинхронен автомат с памет с две вътрешни стабилни състояния, всяко от които може да се променя под действието на външни входни сигнали. [29]

Автоматното картографиране XS - S-Y се определя, като правило, под формата на преходен граф Gn S, ( U, ( X, Y)), ( U S2), чиито върхове съответстват едно към едно на вътрешните състояния на автомата, а дъгите на преходите между тях, като всяка дъга се претегля от двойка вектори (X, Y), при които се извършва този преход. За да се опрости задачата на автомата, успоредните дъги на графа на прехода могат да бъдат залепени заедно. В този случай някои компоненти на входните и изходните вектори се обозначават със символа -, което показва, че по време на изпълнението на този преход стойността на сигнала, присвоен на този векторен компонент, не е от съществено значение за работата на устройството. За асинхронен автомат всяка дъга на преходната графа се дублира в крайния връх от цикъл, претеглен от същата двойка вектори (X, Y) като съответната дъга. За графиката на прехода на синхронен автомат това условие може да не е изпълнено. [тридесет]