Формальные языки описания дискретных автоматов
Для описания работы дискретного автомата используются следующие языковые средства:
1. Таблицы переходов (функции δ);
2. Таблицы выходов(функции λ);
3. Графы переходов;
4. Граф - схемы алгоритмов;
5. Логические схемы алгоритмов.
Таблица переходов (функция δ)
Внутренне состояние дискретного автомата в конкретный момент времени описывается табличной функцией, смысловое содержание которой представлено в табл. 1.
Таблица 1
|
|
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
Смысл этой таблицы состоит в том, что некоторый дискретный автомат последовательно за четыре такта получает на свой вход сигналы: Х1;Х2;Х3;Х4. |
|
Х1 |
а1 |
а3 |
- |
а1 |
|
|
Х2 |
- |
а1 |
а1 |
а2 |
|
|
Х3 |
а4 |
- |
а2 |
а3 |
|
|
Х4 |
- |
- |
- |
а2 |
Этот дискретный автомат может произвольно принимать четыре возможных внутренних состояния: а1,а2,а3,а4. Согласно этой таблице при действии сигнала Х1 автомат из состояния а1 остается в этом же состоянии, но из состояния а2 переходит в состояние а3 , а из состояния а4 возвращается в состояние а1. В этом такте состояние а3 автомата безразлично, т. к. из него возможен переход в любое другое состояние. Согласно этой таблице аналогично объясняются переходы состояний автомата в последующих тактах.
Таблица выходов (функция λ )
Таблицей выходов каждому внутреннему состоянию дискретного автомата на соответствующем такте задается величина выходного сигнала. В общем случае это описывается табличной функцией λ[a(t),x(t)], смысловое содержание которой представлено в табл. 2.
Таблица 2
|
|
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
Смысл этой таблицы состоит в том, что за четыре входных такта Х1;Х2;Х3;Х4 дискретный автомат формирует конкретный входной сигнал при соответствующем |
|
Х1 |
y1 |
y3 |
- |
y4 |
|
|
Х2 |
- |
y1 |
y1 |
y2 |
|
|
Х3 |
y4 |
- |
y2 |
y3 |
|
|
Х4 |
- |
- |
- |
y4 |
внутреннем его состоянии : а1,а2, а3,а4.
Согласно табл. 2 при действии сигнала Х1 на выходе автомата при его внутреннем состоянии а1 формируется сигнал y1, а в состоянии а4 этот автомат выдает сигнал y4. Состояние а3 в этом такте безразлично.
Для описания работы дискретного автомата с помощью графа строится обобщенная таблица переходов, в которой объединяется содержание двух предыдущих таблиц.
Таблица 3
|
|
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
Таблица 3 иллюстрирует принцип этого объединения. Такая таблица является основой для построения графа переходов. Если в таблице 3 не все клетки заполнены |
|
Х1 |
а1/y1 |
а3/y3 |
- |
а1/y4 |
|
|
Х2 |
- |
а1/y1 |
а1/y1 |
а2/y2 |
|
|
Х3 |
а4/y4 |
- |
а2/y2 |
а3/y3 |
|
|
Х4 |
- |
- |
- |
а2/y4 |
(определены), то такой автомат считается не полностью определенным или частичным.
Не так давно в провинциальном российском городке разразился скандал.Горожанин-энтузиаст ради интереса измерил уровень радиации в ювелирных магазинах и удивился: уровень радиации золота превышает норму в тридцать раз!