|
Несмотря на возможность получения
определенных преимуществ при проектировании и практическом использовании
устройств преобразования дискретной информации, представленной многоуровневым
квантованием, такие устойства до настоящего времени не нашли достаточно
широкого применения. Результаты проектирования и практического применения
уже разработанных устройств реализуют только часть действительно имеющихся
возможностей.
Одной из причин ограниченного применения
дискретных устройств с недвоичным кодированием информации является характер
задач, решающийся с помощью таких устройств.
Вторая причина заключается в отсутствии
таких логических и запоминающих элементов, которые позволяли бы строить
устройства, чьи характеристики (сложность, быстродействие, надежность,
экономичность и т.д.) были бы по крайней мере не хуже соответствующих
характеристик устройств, использующих двухуровневый принцип кодирования.
Для этого необходимо прежде всего, чтобы сами элементы, используемые
для их построения, были достаточно простыми, быстродействующими, надежными,
экономичными.
Однако даже при наличии таких элементов
отсутствие удобных и эффективных методов проектирования схем на их основе
может привести к построению устройств, которые все-таки не будут обладать
такими характеристиками, какие можно было бы ожидать, исходя из оценки
преимуществ недвоичного представления информации и применения многозначных
логик. Поэтому третьей причиной, не позволяющей наболее полно реализовать
преимущества применения многоуровневых устройств, является отсутствие
достаточно удобных и эффективных методов их проектирования.
Наиболее перспективным направлением
в разработке элементов, обеспечивающих возможность реализации преимуществ
недвоичного кодирования и многозначных логик, является применение многоуровневых
физических схем, множество устойчивых состояний в которых получается
благодаря соответствующему выбору режима и в определенных пределах не
зависит от количества используемого оборудования (так называемые простые,
т. е. не составные, многоустойчивые устройства).
Для синтеза цифровых автоматов с
многозначным структурным алфавитом в общем случае оказывается неприменимым
тот аппарат, который используется для синтеза схем цифровых автоматов
с двузначным структурным алфавитом. В связи с этим возникает необходимость
разработки специального аппарата, который был бы пригоден для математического
описания схем, построенных из элементов с многозначным структурным алфавитом,
и обеспечивал бы возможность разработки достаточно удобных и эффективных
методов их синтеза.
Для решения задачи структурного
синтеза конечных автоматов важное значение имеет выбор стандартной формы
их задания, способа кодирования состояний и выходных сигналов синтезируемого
автомата состояниями и выходными сигналами элементарных автоматов, а
также методы построения элементарных автоматов на основе многоуровневых
физических схем.
Наиболее изученной в настоящее время
является задача структурного синтеза комбинационных схем, разработаны
методы формальных преобразований аналитических представлений функций
многозначных логик.
Значительно менее изучены вопросы
построения полных систем многозначных логических элементов на основе
многоуровневых физических схем и почти не изучены вопросы посторения
запоминающей части автоматов, в частности, элементарных автоматов с
памятью.
Кроме того, отсутствуют способы
установления принципиальной возможности построения логических элементов
с требуемыми техническими характеристиками в заданном классе физических
схем. Не разработаны методы, позволяющие независимо от выбора класса
физических схем строить логические элементы, которые по своим техническим
характеристикам являлись бы наиболее эффективной реализацией функций
многозначной логики в этом классе схем.
Для разработки полных систем многозначных
логических элементов наряду с критериями полноты, обеспечивающими выбор
различных полных систем функций многозначной логики, существенно важное
значение имеет изучение особенностей функционирования многозначных физических
схем. Этот вывод следует прежде всего из опыта проектирования [3] логических
элементов, показывающего, что наиболее простые, быстродействующие и
надежные элементы удается разработать тогда, когда функции, реализуемые
этими элементами, наиболее полно учитывают особенности функционирования
и, в частности, управления перестройкой схем, используемых для постоения
многоуровневых устройств.
|
