4.9 时序逻辑电路的自动综合


4.9.2 完全规定时序机状态最小化
 
时序机分为完全规定的有限状态机(本节)和不完全规定的有限状态机(下一节)两种。一个时序机到底属于这两种时序机的哪一种,取决于任务本身,设计者的责任在于抓住任务的特点尽量使状态个数最少。这和组合逻辑综合算法中使覆盖最小化时是否存在don't care项类似,是否存在don't care项只取决于任务本身,设计者的责任在于充分利用don't care项使覆盖最小化。
 不完全规定的有限状态机存在更多的机会使状态个数减少,所以算法要复杂一些,尽量把这些机会发掘出来。

 
设某完全规定时序机的状态表为M,设法求出另一状态表M', 使得:
 (1)M和M'等价:将任一输入序列分别施加于M和M',其输出序列相同。
 (2)在与M等价的状态表集合中,M'中状态个数最少。
 解决这个问题的主要思路是:对于M中的两个状态si 与sj , 若它们是等价状态,则可将si与 sj合并为一个状态,使状态总数下降。这一过程可在置换性划分理论指导下完成。
 1. 等价状态

 ·等价状态对
 ·等价状态的性质
 ·最大等价类:
 
2. 状态划分
 ·状态划分的定义
 ·置换性划分的定义:
 ·输出一致的划分
 ·输出一致的置换性划分
 3. 划分等价类的逐次分割法