رفتن به محتوای اصلی
مدار منطقی درس‌نامهٔ آزاد
درس پیشرفته ۲۰ دقیقه

کاهش و تخصیص حالت

حالت‌های هم‌ارز و حذف آن‌ها، تخصیص کد دودویی به حالت‌ها و اثر آن بر سادگی مدار.

هدف این درس

بتوانی حالت‌های هم‌ارز را پیدا و حذف کنی و یک تخصیص حالت مناسب انتخاب کنی.

در این مطلب ۲

چرا حالت‌ها را کم کنیم؟

هر حالتِ اضافه یعنی فلیپ‌فلاپِ بیشتر (برای m حالت، دست‌کم فلیپ‌فلاپ) و منطقِ پیچیده‌تر. اگر دو حالت در عمل هیچ تفاوتی ندارند، نگه‌داشتن هر دو اسراف است.

تعریف حالت‌های هم‌ارز

دو حالت که به‌ازای هر ورودی ممکن، خروجی یکسان بدهند و به حالت‌های هم‌ارز (یا یکسان) بروند. چنین دو حالتی را می‌شود در هم ادغام کرد و رفتار مدار عوض نمی‌شود.

روش کار: سطرهای جدول حالت را دو‌به‌دو مقایسه کن. اگر دو سطر در همهٔ ستون‌های خروجی یکی‌اند و مقصدهایشان هم یکی (یا خودِ همین دو) است، ادغامشان کن. آن‌قدر تکرار کن تا هیچ جفت هم‌ارزی نماند.

تخصیص حالت: اسم دودویی حالت‌ها

بعد از کاهش، به هر حالت یک کد دودویی بده. انتخاب کد روی سادگی مدار اثر می‌گذارد:

  • دودویی ترتیبی: حالت‌ها ۰۰، ۰۱، ۱۰… ساده ولی معمولاً نه بهینه.
  • گری: حالت‌های پشت‌سرِهمِ گذار فقط یک بیت فرق کنند تا منطق ساده‌تر شود (همان ایدهٔ فصل ۱، این‌بار برای حالت‌ها).
برداشت نادرست رایج

اشتباه رایج

هر چه حالت کمتر، مدار همیشه ساده‌تر است.

تصحیح

کاهش حالت تعداد فلیپ‌فلاپ را کم می‌کند ولی تخصیص بد می‌تواند منطق ترکیبی را پیچیده کند. بهینهٔ واقعی، تعادل این دو است — و معمولاً کاهش حالتِ خوب + تخصیص گری، هر دو را با هم خوب می‌کند.

مطالب مرتبط

از همین بخش و با برچسب‌های مشترک

این مطلب را خواندید؟ آن را علامت بزنید تا پیشرفت شما روی همین دستگاه ذخیره شود.

وضعیت پیشرفت برای کاهش و تخصیص حالت