Прикладная теория цифровых автоматов

1. ПОБУДОВА ОБ'РДДНАНОРЗ ГСА


1.1. Побудова ГСА


По описах граф-схем, приведених в завданнi до курсовоi роботи, побудуiмо ГСА Г15 (мал. 1.1-1.5), додавши початковi i кiнцевi вершини i замiнивши кожний оператор Yi операторною вершиною, а кожну умову Xi - умовною.


1.2. Методика об'iднання ГСА


У ГСА Г15 i однаковi дiлянки, тому побудова автоматiв за ГСА Г15 приведе до невиправданих апаратурних витрат. Для досягнення оптимального результату скористаiмося методикою С.РЖ.Баранова, яка дозволяi мiнiмiзувати число операторних i умовних вершин. Заздалегiдь помiтимо операторнi вершини в початкових ГСА, керуючись слiдуючими правилами:

1) однаковi вершини Yi в рiзних ГСА вiдмiчаiмо однаковими мiтками Aj;

2) однаковi вершини Yi в межах однiii ГСА вiдмiчаiмо рiзними мiтками Aj;

3) у всiх ГСА початкову вершину помiтимо як А0, а кiнцеву - як Ak.

На наступному етапi кожнiй ГСА поставимо у вiдповiднiсть набiр змiнних PnО {P1..Pq}, де q=]log2N[, N -кiлькiсть ГСА. Означувальною для ГСА Гn ми будемо називати кон`юнкцию Pn=p1eЩ..Щpqn еО{0,1}, причому p0=щр, p1=р. Об'iднана ГСА повинна задовольняти слiдуючим вимогам:

1) якщо МК Ai входить хоча б в одну часткову ГСА, то вона входить i в об'iднану ГСА Г0, причому тiльки один раз;

2) при пiдстановцi набору значень (е1..en), на якому Pq=1 ГСА Г0 перетворюiться в ГСА, рiвносильну частковiй ГСА Гq.

При об'iднаннi ГСА виконаiмо слiдуючi етапи:

-сформуiмо частковi МСА М1 - М5, що вiдповiднi ГСА Г1 - Г5;

- сформуiмо об'iднану МСА М0;

- сформуiмо системи дужкових формул переходу ГСА Г0;

- сформуiмо об'iднану ГСА Г0.


1.3. Об'iднання часткових ГСА

Частковi МСА М15 побудуiмо по ГСА Г15 (мал.1.1) вiдповiдно. Рядки МСА вiдмiтимо всiма мiтками Ai, що входять до ГСА, крiм кiнцевоi Ak.


ПОЧАТОК A0



1

0 X1 1


2

A1

3

0

4 X2 A2 1

5


A3


6


A4


7


A5



8


A6


9


A7

10



A8


КiНЕЦь Ak


Мал.1.1. Часткова граф-схема алгоритму Г1



ПОЧАТОК A0



1


A1


2

A7


0 3 1

X3


4 5

A9 A6


6 7


A10 A12


8 9


A3 A22


10


A11



КiНЕЦЬ Ak


Мал.1.2. Часткова граф-схема алгоритму Г2



ПОЧАТОК A0



1


A11




0 2 1

X1


3 4


A15 A16



6

5 1

X3 A12

0


7 8



A6 A13





КiНЕЦЬ Аk



Мал.1.3. Часткова граф-схема алгоритму Г3


ПОЧАТОК A0


1

0 1

X1

2


A13



3


A9



4


A8




5

1 X2

6 0

A17



7


A6




8


A2


9


A18




КiНЕЦЬ Ak


Мал.1.4. Часткова граф-схема алгоритму Г4


ПОЧАТОК A0

1


A1



2


A6


3


A19



4

0 1

X1


5

0 X2

1

6


A20



7


A17



8


A2



9


A21




КiНЕЦЬ Ak



Мал.1.5. Часткова граф-схема алгортиму Г5

Стовпцi МСА вiдмiтимо всiма мiтками AiВн, що входять до ГСА, крiм початковоi A0. На перетинi рядка Ai i стовпця Aj запишемо формулу переходу fij вiд оператора Ai до оператора Aj. Ця функцiя дорiвнюi 1 для безумовного переходу або кон`юнкцii логiчних умов, вiдповiдних виходам умовних вершин, через якi проходить шлях з вершини з мiткою Ai у вершину з мiткою Aj.

За методикою об'iднання закодуiмо МСА таким чином:

Таблиця 1.1

Кодування МСА

МСА

P1P2P3

М1

0 0 0 (щp1щp2щp3)

М2

0 0 1 (щp1щp2p3)

М3

0 1 0 (щp1p2щp3)

М4

0 1 1 (щp1p2p3)

М5

1 0 0 (p1щp2щp3)


Частковi МСА М15 наведенi в табл.1.2-1.6


Таблиця 1.2

Часткова МСА М1



A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

Ak

A0

щx1

щx1щx2

x1x2







A1


1






A2






1


A3




1




A4





1



A5






1


A6







1

A7








1

A8









1

Таблиця 1.3

Часткова МСА М2



A1

A3

A6

A7

A9

A10

A11

A12

A22

Ak

A0

1








A1




1





A3







1


A6








1

A7



x3


щx3






A9






1



A10


1







A11










1

A12









1

A22










1

Таблиця 1.4

Часткова МСА М3



A6

A12

A13

A14

A15

A16

Ak

A0




1


A6







1

A12



1



A13







1

A14





щx1

x1


A15

x3






щx3

A16


1





Таблиця 1.5

Часткова МСА М4



A2

A6

A8

A9

A13

A17

A18

Ak

A0



щx1


x1




A2







1

A6

1






A8






x2


щx2

A9



1




A13




1



A17


1





A18








1


Таблиця 1.6

Часткова МСА М5



A1

A2

A6

A17

A19

A20

A21

Ak

A0

1






A1



1




A2







1

A6





1


A17


1





A19


x1щx2




x1x2

щx1


A20




1



A21








1

На наступному етапi побудуiмо об'iднану МСА М0, в якiй рядки вiдмiченi всiма мiтками Аi, крiм Аk, а стовпцi - всiма, крiм А0. На перетинi рядка Аi i стовпця Аj запишемо формулу переходу, яка формуiться таким чином: Fij=P1fij1+..+Pnfijn (n=1..N). Де fijn-формула переходу з вершини Аi у вершину Аj для n-оi ГСА. Наприклад, формула переходу А0ВоА1 буде мати вигляд F0,1=щx1щp1щp2щp3+ щp1щp2p3+ +p1щp2щp3. У результатi ми отримаiмо об'iднану МСА М0 (табл.1.7). Ми маiмо можливiсть мiнiмiзувати формули переходу таким чином: розглядаючи ГСА Г0 як ГСА Гn, ми пiдставляiмо певний набiр Pn=1, при цьому змiннi p1.pq не змiнюють своiх значень пiд час проходу по ГСА. Таким чином, якщо у вершину Аi перехiд завжди здiйснюiться при незмiнному значеннi pq, то це значення pq в рядку Аi замiнимо на “1", а його iнверсiю на “0". Наприклад, у вершину А3 перехiд здiйснюiться при незмiнному значеннi щp1 i щp2, отже в рядку А3щp1 i щp2 замiнимо на “1", а p1 i p2 на “0". У результатi отримаiмо формули F3,4=щp3, F3,11=p3. Керуючись вищенаведеним методом, отримаiмо мiнiмiзовану МСА М0 (табл.1.8).

По таблицi складемо формули переходу для об'iднаноi ГСА Г0. Формулою переходу будемо називати слiдуюче вираження: AiВоFi,1А1+.+Fi,kАk, де Fi,j-вiдповiдна формула переходу з мiнiмiзованоi МСА. У нашому випадку отримаiмо слiдуючу систему формул:


A0Вощx1щp1щp2щp3A1+щp1щp2p3A1+p1щp2щp3A1+x1щx2щp1щp2щp3A2+x1x2щp1щp2щp3A3+

+щx1щp1p2p3ВнA8+x1щp1p2p3A13+щp1p2щp3A14


A1Вощp1щp3A2Вн+p1щp3A6+щp1p3A7


A2Вощp1щp2щp3A6+щp1p2p3A18+p1щp2p3A21


A3Вощp3A4+p3A11


A4ВоA5


A5ВоА6


Таблиця 1.7

Об`iднана МСА Мo




A1



A2


A3


A4


A5


A6


A7


A8


A9


A10


A11


A12


A13


A14


A15


A16


A17


A18


A19


A20


A21


A22


Ak


A0

_ _ _ _

x1p1p2p3+

_ _

+p1p2p3+

_ _

+p1p2p3


_ _ _ _

x1x2p1p2p3

_ _ _

x1x2p1p2p3





_ _

x1p1p2p3





_

x1p1p2p3

_ _

p1p2p3











A1


_ _ _

p1p2p3




_ _

p1p2p3

_ _

p1p2p3


















A2






_ _ _

p1p2p3












_

p1p2p3



_ _

p1p2p3




A3




_ _ _

p1p2p3







_ _

p1p2p3














A4





_ _ _

p1p2p3




















A5






_ _ _

p1p2p3



















A6


_

p1p2p3





_ _ _

p1p2p3





_ _

p1p2p3







_ _

p1p2p3




_ _

p1p2p3


A7






_ _

x3p1p2p3


_ _ _

p1p2p3

_ _ _

x3p1p2p3
















A8

















_

x2p1p2p3






_ _ _

p1p2p3+

_ _

+x2p1p2p3


A9








_

p1p2p3


_ _

p1p2p3















A10



_ _

p1p2p3






















A11























_ _

p1p2p3


A12













_ _

p1p2p3









_ _

p1p2p3



A13









_

p1p2p3














_ _

p1p2p3


A14















_ _ _

x1p1p2p3

_ _

x1p1p2p3









A15






_ _

x3p1p2p3

















_ _ _

x3p1p2p3


A16












_ _

p1p2p3













A17


_ _

p1p2p3




_

p1p2p3



















A18























_

p1p2p3


A19


_ _ _

x1x2p1p2p3


















_ _

x1x2p1p2p3

_ _ _

x1p1p2p3




A20

















_ _

p1p2p3








A21























_ _

p1p2p3


A22























_ _

p1p2p3


Таблиця 1.8

Об`iднана мiнiмiзована МСА Мo




A1



A2


A3


A4


A5


A6


A7


A8


A9


A10


A11


A12


A13


A14


A15


A16


A17


A18


A19


A20


A21


A22


Ak


A0

_ _ _ _

x1p1p2p3+

_ _

+p1p2p3+

_ _

+p1p2p3


_ _ _ _

x1x2p1p2p3

_ _ _

x1x2p1p2p3





_ _

x1p1p2p3





_

x1p1p2p3

_ _

p1p2p3











A1


_ _

p1p3




_

p1p3

_

p1p3


















A2






_ _ _

p1p2p3












_

p1p2p3



_ _

p1p2p3




A3




_

p3








p3














A4






1




















A5







1



















A6


_

p1p2p3





_ _ _

p1p2p3





_ _

p1p2p3







_ _

p1p2p3




_ _

p1p2p3


A7







x3p3


_

p3

_

x3p3
















A8


















x2p2p3






_ _

p2p3+

_

+x2p2p3


A9









p2


_

p2















A10




1






















A11
























1


A12













_

p2p3









_

p2p3



A13










p3














_

p3


A14















_

x1


x1









A15







x3

















_

x3


A16













1













A17


_ _

p1p2p3




_

p1p2p3



















A18
























1


A19


_

x1x2



















x1x2

_

x1




A20


















1








A21
























1


A22
























1



A6Вощp1p2p3A2+щp1щp2щp3A7+щp1щ

Вместе с этим смотрят:


11-этажный жилой дом с мансардой


14-этажный 84-квартирный жилой дом


16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре


180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке


2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном