Automaten - TU Ilmenau

Technische Informatik (RO)
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
Zahlensysteme, Digitale Systeme (1)
Boolesche Algebren: BMA, BAA (2,3)
Kombinatorische Schaltungen (4)
Automaten (5,6)
Informationskodierung (7)
Sequentielle Schaltungen (6)
Fortsetzung Teil Rechnerarchitektur,
Prof. Fengler 8. Dezember 2015
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Beispiel
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Beispiel
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
www.goldi-labs.net
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Moore-Automat
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
In Ausgabefunktion Moore: nur Konstanten
Moore-Automat
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
In Ausgabefunktion Moore: nur Konstanten
Mealy-Automat
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
In Ausgabefunktion Mealy: auch x-Variable
ILMENAU
Ausgabefunktion:
y0= z0  x2
y1= z0  x2
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Zustandsüberführungsfunktion:
z0:= z0  x0  z0  x1
Schaltung
Moore-Automat
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UNIVERSITÄT
ILMENAU
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Beispiel (vollständig und widerspruchsfrei)
Moore-Automat
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
Beispiel
ILMENAU
Dff
z0
Dff
z1
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
&
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
Ausgabefunktion:
y0= z1 z0
y1= z1 z0
Zustandsüberführungsfunktion:
z0:= z0 x1  z0 x2  z1 z0  z1z0 x2x0
z1:= x2
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
Beispiel
ILMENAU
Dff
z0
Dff
z1
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
&
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
fahren
stopp
links
rechts
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
www.goldi-labs.net
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
x26 ... Fahrstuhl auf Ebene 4
y0 ... Fahren - aufwärts
y1 ... Fahren - abwärts
x0 ... Fahrstuhl auf Ebene 1
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
x20 ... Fahrstuhlsteuerung Ebene 1
y18 ... Fahrsteuerung Rufanzeige 1
Parallele Automaten
a0: auf/ab
Syntax:
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
•
•
•
NOT
AND
OR
!
&
#
2 Zustände
x26
Z0: aufwärts fahren
Z1: abwärts fahren
!a0z0
a0z0
y0
Zustandsüberführungsfunktion
y1
x20 / y18
a0z0 := !a0z0&x26 # a0z0&!x0
Ausgabefunktion
x0
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
y0=1 => aufwärts
y0= !a0z0
y1=1 => abwärts
y1= a0z0
Parallele Automaten
a0: auf/ab; stopp, wenn !x20
Syntax:
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
•
•
•
NOT
AND
OR
!
&
#
2 Zustände
x26
Z0: aufwärts fahren
Z1: abwärts fahren
/a0z0
a0z0
y0
Zustandsüberführungsfunktion
y1
x20 / y18
a0z0 := !a0z0&x26 # a0z0&!x0
Ausgabefunktion
x0
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
y0=1 => aufwärts
y0= !a0z0&!x20
y1=1 => abwärts
y1= a0z0&!x20
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
a1: „Schalter“ aus x20
Taster offen
ILMENAU
Taster gedrückt
Taster gedrückt
y=1
y=0
Taster offen
Taster offen
y=1
y=0
Taster gedrückt
Taster gedrückt
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Taster offen
Parallele Automaten a1: „Schalter“ aus x20
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
minimiert
nicht minimiert
a1z0 := a1z0&!x20#!a1z1&x20
a1z1 := a1z0&!x20#a1z1&x20
y18 = !a1z1&a1z0#a1z1&a1z0 (LED)
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Parallele Automaten a1: „Schalter“ aus x20
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
Parallele Automaten
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
Teilautomat a0: aufwärts/abwärts fahren
Z0: aufwärts fahren
Z1: abwärts fahren
[0]
[1]
/a0z0
a0z0
Teilautomat a1: Taster als „Schalter“
Z0: Taster nicht gedrückt
Z1: Taster gedrückt
Z3: Taster nicht gedrückt
Z2: Taster gedrückt
© IKS, 2015
H.- D. Wuttke ,
K. Henke
[0,0]
[0,1]
[1,0]
[1,1]
!a1z1&!a1z0
!a1z1&a1z0
a1z1&!a1z0
a1z1&a1z0
Parallele Automaten a0: auf/ab; stopp, durch a1
Syntax:
TECHNISCHE
UNIVERSITÄT
ILMENAU
•
•
•
NOT
AND
OR
!
&
#
2 Zustände
x26
Z0: aufwärts fahren
Z1: abwärts fahren
/a0z0
a0z0
y0
Zustandsüberführungsfunktion
y1
x20 / y18
a0z0 := !a0z0&x26 # a0z0&!x0
Ausgabefunktion
x0
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke
y0=1 => aufwärts
y0= !a0z0&!a1z0
y1=1 => abwärts
y1= a0z0&!a1z0
Das war TI, Teil Rechnerorganisation
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Viel Spaß beim Wiederholen!
… und bei der Prüfung!
Nächste Woche weiter mit Prof. Fengler
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H.- D. Wuttke ,
K. Henke

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