5.4. Определение функций возбуждения и выходных функций.

Следующим этапом структурного синтеза является определение функций возбуждения элементов памяти и выходных функций автомата.

Автомат Мура требуется реализовать на RS-триггерах.

Таблицу возбуждения элементов памяти строим на основе структурной таб­лицы переходов автомата и таблицы входов используемых триггеров (табл. 8, табл. 9).

Блок памяти синтезируемого автомата Мура должен содержать четыре RS-триггера, выходные сигналы которых кодируют состояние автомата - ₀… .

Строки таблицы возбуждения элементов памяти (табл. 10) отмечаются ко­довыми комбинациями входных сигналов, а столбцы - кодовыми комбинация­ми состояний триггеров, кодирующих состояния автомата в соответствии со структурной таблицы переходов. На пересечениях j-й строки и i-го столбца ста­вятся входные сигналы триггеров, состояния которых соответствуют переходу .

Таблица 9 – Таблица входов RS-триггера

Qt	Qt+1
	0		1
0	1	1	1	0
1	0	1	1	1

На основании таблицы возбуждения формируем восемь функций возбужде­ния: .

Таблица возбуждения показывает, что функции возбуждения зависят от семи логических переменных и являются частично определенными. Так как каж­дая функции возбуждения имеет максимум лишь два единичных зна­чения, и активным сигналом возбуждения триггеров является сигнал логиче­ского нуля (нулевые значения функций ), то целесообразно доопределить эти функции единичными значениями. В результате получим, что каждая из этих функций является конституентой нуля (макситермом). Поэтому функции возбуждения удобно представить в конъюктивной нормальной форме в виде логических сумм семи переменных:

Необходимость решения задачи минимизации полученных логических выражений отсутствует.

Следует отметить, что в начальное состояние автомат обычно переводится при включении сигналом одновибратора. В начальное состояние определяемое кодом 1000, автомат можно перевести подачей сигнала сброса (reset) на входы , триггеров. Это соответствует логическому умножению выражений , на переменную, отображающую сигнал одновибратора:

Выходные функции d₁ и d₀ автомата Мура, являясь функциями состояний, зави­сят только от четырех переменных q₃, q₂, q₁, q₀. Пользуясь структурной таблицей переходов-выходов автомата Мура (табл. 8), построим таблицу истинности для выходных функций d₂, d₁ и d₀ (табл. 11).

Выходные функции также являются частично определенными. Доопределяем выходные функции, основываясь на удобстве минимизации. Доопределенные значения функций d₂, d₁ и d₀ в таблице указаны в скобках. В результате минимизации с помощью карт Карно получим следующие выражения:

Переводим полученные логические выражения в заданный базис логиче­ских элементов и вычерчиваем функциональную схему автомата.

Таблица 11 – Таблица истинности выходных функций автомата Мура

Состояния автомата	Состояния триггеров				Выходные сигналы	Выходные функции
	q3	q2	q1	q0	Y	d2	d1	d0
1	0	0	0	0	y0	0	0	1
	0	0	0	1	y0	0	0	1
2	0	0	1	0	y1	0	1	0
4	0	0	1	1	y3	1	0	0
3	0	1	0	0	y2	0	1	1
5	0	1	0	1	y1	0	1	0
	0	1	1	0	y1	0	1	0
–	0	1	1	1	–	(0)	(1)	(0)
0	1	0	0	0	y *	0	0	0
–	1	0	0	1	–	(0)	(0)	(0)
6	1	0	1	0	y2	0	1	1
	1	0	1	1	y2	0	1	1
–	1	1	0	0	–	(0)	(0)	(0)
–	1	1	0	1	–	(0)	(0)	(0)
–	1	1	1	0	–	(0)	(1)	(1)
–	1	1	1	1	–	(0)	(1)	(1)

Для базиса И-НЕ (базис Шеффера) получим следующие выражения: