Synthesis of Moore FSM with encoding of collections of microoperations implemented with ASIC

The method for reduction of hardware amount in logic circuit of the Moore finite state machine is proposed. The method is oriented on customized matrix technology. It is based on representation of the next state code as a concatenation of the code for class of collection of microoperations and the code of the vertex. Such an approach allows elimination of a dependence between states and microoperations. As a result, both circuits for generation of input memory functions and microoperations are optimized.

: Model skończonego automatu stanu typu Moore'a jest często stosowany w jednostkach sterujących [1]. Postęp technologii półprzewodnikowej pozwala na tworzenie coraz bardziej złożonych układów cyfrowych. W przypadku produkcji masowej szeroko stosowane są układy ASIC (ang. Application-Specified Integrated Circuits). W układach ASIC automaty skończone są projektowane przy użyciu struktur macierzowych (rys. 1). Jednym z głównych problemów syntezy automatów skończonych ze strukturami macierzowymi jest zmniejszenie powierzchni układu scalonego zajmowanej przez układ logiczny automatu Moore'a. W artykule proponowana jest metoda, która jest zorientowana na redukcję zasobów sprzętowych potrzebnych do implementacji skończonego automatu stanu typu Moore'a implementowanego w układach o strukturze matrycowej. Ta metoda jest oparta na przedstawieniu następnego kodu stanu jako konkatenacji kodu klas zbiorów mikrooperacji i kodów wierzchołków. Takie podejście pozwala zmniejszyć liczbę linii w tabeli przejść automatu Moore'a do liczby linii równoważnej automatowi z wyjściami typu Mealy'ego. Oprócz tego przy zastosowaniu danej metody nie istnieje zależność między kodami stanów i kodami zbiorów mikrooperacji co pozwala zmniejszyć liczbę termów w bloku mikrooperacji. Artykuł przedstawia także przykład zastosowania proponowanej metody.