Chöông 2
THIEÁT KEÁ MAÙY TRAÏNG THAÙI
BAÈNG LÖU ÑOÀ MAÙY TRAÏNG THAÙI
I. LÖU ÑOÀ MAÙY TRAÏNG THAÙI:
Ngöôøi ta coøn goïi heä tuaàn töï laø maùy traïng thaùi thuaät toaùn (ASM - algorithmic
state machine) hay ñôn giaûn hôn laø maùy traïng thaùi (SM - sate machine), ôû ñaây ta
goïi taét laø SM. Löu ñoà SM ñöôïc taïo bôûi caùc khoái SM; moãi khoái SM moâ taû hoaït
ñoäng trong 1 traïng thaùi.
- Traïng thaùi cuûa heä thoáng ñöôïc bieåu dieãn baèng moät Hoäp traïng thaùi (state
box). Hoäp traïng thaùi coù theå chöùa moät Danh saùch xuaát (output list), Maõ
traïng thaùi (state code), Teân traïng thaùi (state name), Hoäp quyeát ñònh
(decision box), Ñieàu kieän trong hoäp quyeát ñònh laø moät bieàu thöùc Boole, Hoäp
xuaát theo ñieàu kieän (conditional ouput box) chöùa danh saùch caùc bieán xuaát
theo ñieàu kieän.
Ñieàu kieän
Maõ traïng thaùi
Teân traïng thaùi
Hoäp traïng thaùi
Danh saùch xuaát
ôû traïng thaùi naøy
Danh saùch xuaát
theo ñieàu kieän
Hoäp ñieàu kieän
xxx
X
Hoäp xuaát
theo ñieàu kieän
Ñöôøng vaøo khoái ASM
Caùc ñöôøng ra ñeán
caùc khoái ASMkhaùc
T F
- Moät khoái SM chöùa chính xaùc moät hoäp traïng thaùi cuøng vôùi caùc hoäp quyeát
ñònh vaø caùc hoäp xuaát theo ñieàu kieän lieân heä vôùi traïng thaùi ñoù. Moät khoái
SM coù chính xaùc moät ñöôøng vaøo vaø moät hoaëc nhieàu ñöôøng ra. Moät
ñöôøng daãn ñi qua khoái SM töø ngoõ vaøo ñeán ngoõ ra ñöôïc goïi laø ñöôøng daãn
lieân keát (link path).
Theo hình ta coù: khi vaøo traïng thaùi S1, caùc giaù trò ra Z1 vaø Z2 baèng 1.
Neáu caùc giaù trò vaøo X1 vaø X2 ñeàu baèng 0, Z3 vaø Z4 cuõng baèng 1, vaø ôû cuoái thôøi
gian traïng thaùi, maùy ñi vaøo traïng thaùi keá qua ñöôøng ra 1. Ngöôïc laïi neáu X1=1
vaø X3=0, giaù trò ra Z5=1 vaø ñi vaøo traïng thaùi keá qua ñöôøng ra 3.
- Khoái SM coù theå ñöôïc veõ baèng nhieàu daïng khaùc nhau.
- Moät löu ñoà SM coù theå bieåu dieãn moät heä toå hôïp khi chæ coù moät traïng thaùi
vaø khoâng coù söï thay ñoåi traïng thaùi xaûy ra.
Z1 = A + A’BC = A + BC
- Ta phaûi tuaân theo moät soá qui taéc nhaát ñònh khi xaây döïng moät khoái SM.
* Vôùi moïi keát hôïp caùc bieán vaøo hôïp leä phaûi coù chính xaùc moät ñöôøng ra
ñöôïc ñònh nghóa. Ñieàu naøy laø caàn thieát vì moãi toå hôïp vaøo ñöôïc cho pheùp
phaûi daãn ñeán moät traïng thaùi keá duy nhaát.
* Khoâng cho pheùp coù ñöôøng hoài tieáp noäi trong moät khoái SM.
(a) Sai (b) Ñuùng
- Khoái SM coù 2 daïng: song song vaø noái tieáp
Ta coù theå chuyeån deã daøng giaûn ñoà traïng thaùi cuûa maùy tuaàn töï sang löu
ñoà SM töông ñöông.
Ta khaûo saùt giaûn ñoà ñònh thì cho löu ñoà SM ôû hình treân vôùi chuoãi vaøo
X=1, 1, 1, 0, 0, 0. Trong thí duï naøy, taát caû caùc thay ñoåi traïng thaùi xaûy ra ngay
sau caïnh leân cuûa xung nhòp. Vì caùc bieán ra Moore (Za, Zb, Zc) phuï thuoäc vaøo
traïng thaùi, chuùng chæ coù theå thay ñoåi sau moät thay ñoåi traïng thaùi. Caùc bieán ra
Mealy (Z1, Z2) coù theå thay ñoåi ngay sau moät thay ñoåi traïng thaùi hoaëc moät thay
ñoåi giaù trò vaøo. Trong baát cöù tröôøng hôïp naøo, taát caû caùc giaù trò ra seõ coù giaù trò
ñuùng cuûa chuùng ôû caïnh tích cöïc cuûa xung nhòp.
S0 00
Za
X
S1 01
Zb
X
S2 11
Zc
X
Z1 Z2
0 1
0 1
0 1
S0
Za
S1
Zb
S2
Zc
1/0
0/0
0/0
1/0
0/Z1
1/Z2