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Sistemas Digitais Resumo/adaptac¸a˜o de partes do livro LEMOS,F.A.; Concepc¸a˜o e projeto de sistemas digitais – vol.1 Estudo da lo´gica sequencial. Editado pelo autor. Esta apresentac¸a˜o tem cara´ter preliminar, realizada para apoiar as aulas teo´ricas. Esta´ sendo colocada, sem reviso˜es, a` disposic¸a˜o do aluno apenas para guiar seus estudos quanto ao conteu´do abordado em sala de aula. Na˜o substitui o livro em que foi baseada. O livro deve sempre estar dispon´ıvel para completar lacunas e permitir a detecc¸a˜o de falhas. (ICET) Sistemas Digitais 2017 1 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Plano 1 O Me´todo Cla´ssico de Huffman 2 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo 3 Designac¸a˜o de Estados Internos (ICET) Sistemas Digitais 2017 2 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman A noc¸a˜o fundamental vinculada a este me´todo, e´ a de estado interno. A ana´lise do problema e´ feita pela aplicac¸a˜o sucessiva de entradas que fara˜o evoluir o sistema numa sequeˆncia de estados. Se associarmos a cada um destes estados um enderec¸o (co´digo), o conhecimento deste enderec¸o e´ das varia´veis de entrada num determinado instante permitira´ determinar a sa´ıda neste instante, e prever o novo estado do sistema nos instantes seguintes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 3 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman O processo de s´ıntese vai, portanto, se constituir em definir de maneira o´tima a codificac¸a˜o dos estados: a) evitando modos de funcionamento erra´ticos ou na˜o previstos do sistema, b) ao mesmo tempo simplificar (minimizar) ao ma´ximo as equac¸o˜es correspondentes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 4 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman Vamos procurar escrever equac¸o˜es dos seguintes tipos: Modelo de Moore: Z (t) = F [x(t)] −→ Equac¸o˜es de sa´ıda X (t + ∆t) = G [X (t),E (t)] −→ Equac¸o˜es de estado Modelo de Mealy Z (t) = F [X (t),E (t)] −→ Equac¸o˜es de sa´ıda X (t + ∆t) = G [X (t),E (t)] −→ Equac¸o˜es de estado (ICET) Sistemas Digitais 2017 5 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman O processo de s´ıntese que sera´ apresentado esta´ esquematizado no diagrama: (ICET) Sistemas Digitais 2017 6 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman Etapas 1, 2 e 3: Consistem na ana´lise do problema proposto, e posterior formulac¸a˜o do mesmo utilizando um mecanismo de descric¸a˜o adequado. Sera˜o apresentados dois mecanismos de descric¸a˜o denominados Tabela primitiva de Fluxo, e Diagrama de Estados. Ambos devera˜o indicar a forma pela qual o sistema evolui com o tempo (seu conjunto de sa´ıdas e de estados internos), em func¸a˜o do conjunto de entradas aplicadas ao mesmo. Fornecera˜o tambe´m, com ou sem redundaˆncias, o nu´mero de estados internos necessa´rios a` s´ıntese. (ICET) Sistemas Digitais 2017 7 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman O Me´todo Cla´ssico de Huffman Etapa 4: Consiste na simplificac¸a˜o da descric¸a˜o inicial do problema, obtida a partir das etapas anteriores. (etapas 1, 2 e 3) . Esta simplificac¸a˜o esta´ baseada na detecc¸a˜o e eliminac¸a˜o das redundaˆncias cometidas, procurando reduzir ao m´ınimo o nu´mero de estados internos necessa´rios a` descric¸a˜o do sistema. (ICET) Sistemas Digitais 2017 8 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman Etapa 5: Nesta etapa e´ feita a “designac¸a˜o de estados” internos do sistema. Ela consiste em associar aos estados internos existentes, varia´veis booleanas bina´rias, de modo que a cada estado interno corresponda uma e uma so´ combinac¸a˜o destas varia´veis booleanas, ou seja: Os estados internos do sistema devem ser codificados. O problema da designac¸a˜o de estados e´ mais complexo, pois o crite´rio de escolha deve levar em considerac¸a˜o o funcionamento correto do dispositivo f´ısico que ira´ materializar a descric¸a˜o, e a minimizac¸a˜o do nu´mero de varia´veis internas utilizadas. Este assunto sera´ retomado com detalhes posteriormente. (ICET) Sistemas Digitais 2017 9 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman Etapas 6 e 7: Uma vez conclu´ıda a designac¸a˜o dos estados internos, pode-se obter as equac¸o˜es do sistema sequencial com aux´ılio dos mapas de Veitch-Karnaugh. Estas equac¸o˜es, por sua vez, permitira˜o a materializac¸a˜o f´ısica do circuito sequencial desejado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 10 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Tabela Primitiva de Fluxo E´ um mecanismo de descric¸a˜o de tarefas sequenciais, e como tal, deve permitir que se represente de forma precisa o comportamento do sistema em estudo. Como os sistemas estudados neste curso processam informac¸o˜es digitais (s´ıncronas ou ass´ıncronas) e evoluem por estados internos, esta tabela deve fixar estes estados e seu relacionamento. Deve tambe´m permitir o conhecimento das sa´ıdas do sistema para um determinado conjunto de entradas que lhe foi aplicado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 11 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Tabela Primitiva de Fluxo A tabela tem a forma mostrada na figura, onde as colunas representam todas as combinac¸o˜es poss´ıveis das entradas permitidas no sistema, e as linhas representam os estados internos tidos como necessa´rios. A construc¸a˜o de tabela primitiva de fluxo se faz a medida em que a tarefa vai sendo descrita, e tem como caracter´ıstica ba´sica possuir apenas um estado esta´vel por estado interno (um estado esta´vel por linha da tabela). (ICET) Sistemas Digitais 2017 12 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Tabela Primitiva de Fluxo Um determinado conjunto de entradas permitidas (identificac¸a˜o das colunas), aplicadas quando o sistema se encontra em um determinado estado interno (identificac¸a˜o da linha), define uma u´nica ce´lula da tabela primitiva de fluxo, que sera´ denominado estado total do sistema. Nesta ce´lula devera´ constar o pro´ximo estado interno (atualizac¸a˜o de estado) e as sa´ıdas que o sistema apresenta para o conjunto de entradas que lhe foi aplicado. A tarefa estara´ com sua descric¸a˜o completa, quando todas as ce´lulas (estados totais) da tabela primitiva tiverem sido preenchidas. (ICET) Sistemas Digitais 2017 13 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Considerar um dispositivo conforme esquematizado na figura Nesta figura, Y e Z sa˜o motores alimentados por releˆs do mesmo nome. Quando Y e´ alimentado, o carro se desloca da direita para a esquerda e quando Z e´ alimentado, o carro se desloca da esquerda para a direita. A e B sa˜o contatos de fim de curso indicando que o carro se encontra em uma destas duas posic¸o˜es. (ICET) Sistemas Digitais 2017 14 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Deseja-se descrever um ciclo de operac¸a˜o do carro tal que, se for acionado o bota˜o M quando o carro estiver em repouso em A, ele deve deixar A, ir ate´ B e voltar novamente a A, onde para e espera que o bota˜o de pressa˜o M seja novamente acionado. Supor tambe´m que sempre que o carro deixar A iniciando o movimento, na˜o sera´ permitido apertar novamente o bota˜o M ate´ que o ciclo seja completado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 15 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Para construir a tabela primitiva de fluxo do problema, deve-se, antes de mais nada, definir suas entradas e sa´ıdas. 1 Definic¸a˜o de entradas: Sa˜o o bota˜o M, os contatos de fim de curso A (que para o carro) e B (que inverte o sentido de deslocamento do carro). 2 Definic¸a˜o dassa´ıdas: Sa˜o os releˆs Y e Z que acionam os motores a eles associados colocando ou na˜o o carro em movimento. (ICET) Sistemas Digitais 2017 16 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O fato do sistema possuir treˆs entradas bina´rias que sa˜o M, A e B permite combinar estas entradas de 23 = 8 maneiras distintas, fazendo com que a tabela de fluxo possua um ma´ximo de 8 colunas. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 17 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Admita que, por imposic¸a˜o de projeto, nunca ira´ ocorrer A = 1 e B = 1 ao mesmo tempo. Isto elimina a necessidade de analisar 2 colunas (011 e 111) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 18 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Admita que, por imposic¸a˜o de projeto, nunca ira´ ocorrer A = 1 e B = 1 ao mesmo tempo. Isto elimina a necessidade de analisar 2 colunas (011 e 111) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 18 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Admita que, por imposic¸a˜o de projeto, nunca ira´ ocorrer A = 1 e B = 1 ao mesmo tempo. Isto elimina a necessidade de analisar 2 colunas (011 e 111) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 18 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Como M e´ um bota˜o de pressa˜o, e suporemos que ele na˜o pode ser apertado durante o percurso do carro. Assim, na˜o e´ poss´ıvel ter M = 1 e B = 1 , o que elimina mais uma coluna (101) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 19 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Como M e´ um bota˜o de pressa˜o, e suporemos que ele na˜o pode ser apertado durante o percurso do carro. Assim, na˜o e´ poss´ıvel ter M = 1 e B = 1 , o que elimina mais uma coluna (101) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 19 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Como M e´ um bota˜o de pressa˜o, e suporemos que ele na˜o pode ser apertado durante o percurso do carro. Assim, na˜o e´ poss´ıvel ter M = 1 e B = 1 , o que elimina mais uma coluna (101) da tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 19 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Escolher um estado inicial de partida (estado 1) que sera´ esta´vel, e corresponde ao carro estacionado sobre o contato de fim de curso A. (ICET) Sistemas Digitais 2017 20 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tem-se, portanto: M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 21 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tem-se, portanto: M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 21 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tem-se, portanto: M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 21 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tem-se, portanto: M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 21 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tem-se, portanto: M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 21 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 0 10 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 01 0 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M = 0 (bota˜o na˜o foi apertado ) A = 1 (contato A acionado pelo carro) e B = 0 (contato B na˜o acionado). As sa´ıdas, neste caso, sera˜o Y = 0 e Z = 0, significando que o carro se encontra parado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 em resumo, o sistema fica no estado 1. (ICET) Sistemas Digitais 2017 22 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Estando o sistema no estado 1, quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. (ICET) Sistemas Digitais 2017 23 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. M A B 000 001 011 010 1 10 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 (ICET) Sistemas Digitais 2017 24 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, denome “2”. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 (ICET) Sistemas Digitais 2017 24 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 (ICET) Sistemas Digitais 2017 24 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. O estado 2 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. O sistema permanecera´ neste estado ate´ que as entradas se alterem. As sa´ıdas neste estado mante´m o motor Z ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 25 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. O estado 2 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. O sistema permanecera´ neste estado ate´ que as entradas se alterem. As sa´ıdas neste estado mante´m o motor Z ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 25 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. O estado 2 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. O sistema permanecera´ neste estado ate´ que as entradas se alterem. As sa´ıdas neste estado mante´m o motor Z ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 Estado 2 2 ,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 25 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Quando M for pressionado, passa-se a um outro estado, de nome “2”. O estado 2 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. O sistema permanecera´ neste estado ate´ que as entradas se alterem. As sa´ıdas neste estado mante´m o motor Z ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 25 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Com o sistema no estado 1, na˜o sera´ considerada a entrada 000. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o A sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 26 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Com o sistema no estado 1, na˜o sera´ considerada a entrada 000. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o A sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 26 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Com o sistema no estado 1, na˜o sera´ considerada a entrada 000. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o A sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 26 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 001. Significaria que o carro atingiu a posic¸a˜o B, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 27 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 001. Significaria que o carro atingiu a posic¸a˜o B, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 27 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 001. Significaria que o carro atingiu a posic¸a˜o B, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 27 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 100. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 28 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 100. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 28 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Tambe´m na˜o sera´ considerada a entrada 100. Significaria que o carro saiu da posic¸a˜o, sem que o motor fosse ligado. Marcaremos a situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 2,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 28 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 No estado 2, o motor Z esta´ ligado. Com o motor que desloca o carro para a direita ligado, podem ocorrer duas hipo´teses: 1 O bota˜o M e´ solto antes que o carro deixe o contato A; 2 O carro deixa A, e a seguir o bota˜o M e´ solto pelo operador; 3 O carro deixa A, e o operador mante´m M pressionado. (ICET) Sistemas Digitais 2017 29 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O bota˜o M e´ solto antes que o carro deixe o contato A A primeira hipo´tese deve ser registrada na quarta coluna, como destacado na tabela de fluxo. (entrada MAB = 010 ) Neste caso, o sistema passa a um estado 3. O motor Z deve permanecer ligado (sa´ıda YZ = 01). O estado 3 e´ registrado em uma coluna da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 3,01 2,01 Estado 3 (ICET) Sistemas Digitais 2017 30 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O bota˜o M e´ solto antes que o carro deixe o contato A A primeira hipo´tese deve ser registrada na quarta coluna, como destacado na tabela de fluxo. (entrada MAB = 010 ) Neste caso, o sistema passa a um estado 3. O motor Z deve permanecer ligado (sa´ıda YZ = 01). O estado 3 e´ registrado em uma coluna da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 3 ,01 2,01 Estado 3 (ICET) Sistemas Digitais 2017 30 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O bota˜o M e´ solto antes que o carro deixe o contato A A primeira hipo´tese deve ser registrada na quarta coluna, como destacado na tabela de fluxo. (entrada MAB = 010 ) Neste caso, o sistema passa a um estado 3. O motor Z deve permanecer ligado (sa´ıda YZ = 01). O estado 3 e´ registrado em uma coluna da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 3,01 2,01 Estado 3 (ICET) Sistemas Digitais 2017 30 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O bota˜o M e´ solto antes que o carro deixe o contato A A primeira hipo´tesedeve ser registrada na quarta coluna, como destacado na tabela de fluxo. (entrada MAB = 010 ) Neste caso, o sistema passa a um estado 3. O motor Z deve permanecer ligado (sa´ıda YZ = 01). O estado 3 e´ registrado em uma coluna da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 3,01 2,01 Estado 3 (ICET) Sistemas Digitais 2017 30 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 3,01 2,01 Estado 3 Leia a ce´lula destacada assim: estando no estado 2, e as entradas assumindo o valor 010, o sistema deve ir ao estado 3. (ICET) Sistemas Digitais 2017 31 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e a seguir o bota˜o M e´ solto pelo operador Esta hipo´tese deve ser registrada na primeira coluna, pois MAB = 000 (o carro deixou o ponto A, o bota˜o M na˜o esta´ pressionado, e o carro na˜o atingiu o ponto B. Sera´ criado um novo estado, de nome 4. Estamos no estado 2, e neste estado, o motor Z esta´ ligado. O estado 4 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 Estado 3 Estado 4 (ICET) Sistemas Digitais 2017 32 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e a seguir o bota˜o M e´ solto pelo operador Esta hipo´tese deve ser registrada na primeira coluna, pois MAB = 000 (o carro deixou o ponto A, o bota˜o M na˜o esta´ pressionado, e o carro na˜o atingiu o ponto B. Sera´ criado um novo estado, de nome 4. Estamos no estado 2, e neste estado, o motor Z esta´ ligado. O estado 4 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4 ,01 3,01 2,01 Estado 3 Estado 4 (ICET) Sistemas Digitais 2017 32 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e a seguir o bota˜o M e´ solto pelo operador Esta hipo´tese deve ser registrada na primeira coluna, pois MAB = 000 (o carro deixou o ponto A, o bota˜o M na˜o esta´ pressionado, e o carro na˜o atingiu o ponto B. Sera´ criado um novo estado, de nome 4. Estamos no estado 2, e neste estado, o motor Z esta´ ligado. O estado 4 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 Estado 3 Estado 4 (ICET) Sistemas Digitais 2017 32 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e a seguir o bota˜o M e´ solto pelo operador Esta hipo´tese deve ser registrada na primeira coluna, pois MAB = 000 (o carro deixou o ponto A, o bota˜o M na˜o esta´ pressionado, e o carro na˜o atingiu o ponto B. Sera´ criado um novo estado, de nome 4. Estamos no estado 2, e neste estado, o motor Z esta´ ligado. O estado 4 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 Estado 3 Estado 4 (ICET) Sistemas Digitais 2017 32 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e o operador mante´m M pressionado Esta hipo´tese sera´ registrada na oitava coluna (entrada MAB = 100) , e o sistema ira´ para o estado 7. O estado 7 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 33 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e o operador mante´m M pressionado Esta hipo´tese sera´ registrada na oitava coluna (entrada MAB = 100), e o sistema ira´ para o estado 7. O estado 7 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 33 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 O carro deixa A, e o operador mante´m M pressionado Esta hipo´tese sera´ registrada na oitava coluna (entrada MAB = 100), e o sistema ira´ para o estado 7. O estado 7 e´ registrado em uma linha da tabela de fluxo M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 33 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 A segunda coluna do estado 2 corresponde a` entrada MAB = 001. Neste caso, o carro chegaria imediatamente ao ponto B, o que sera´ considerado imposs´ıvel de ocorrer. Marcaremos essa situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 Terminamos de analisar as possibilidades de comportamento do sistema no estado 2. Vamos ao estado 3. (ICET) Sistemas Digitais 2017 34 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 A segunda coluna do estado 2 corresponde a` entrada MAB = 001. Neste caso, o carro chegaria imediatamente ao ponto B, o que sera´ considerado imposs´ıvel de ocorrer. Marcaremos essa situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 Terminamos de analisar as possibilidades de comportamento do sistema no estado 2. Vamos ao estado 3. (ICET) Sistemas Digitais 2017 34 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 A segunda coluna do estado 2 corresponde a` entrada MAB = 001. Neste caso, o carro chegaria imediatamente ao ponto B, o que sera´ considerado imposs´ıvel de ocorrer. Marcaremos essa situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 Terminamos de analisar as possibilidades de comportamento do sistema no estado 2. Vamos ao estado 3. (ICET) Sistemas Digitais 2017 34 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 A segunda coluna do estado 2 corresponde a` entrada MAB = 001. Neste caso, o carro chegaria imediatamente ao ponto B, o que sera´ considerado imposs´ıvel de ocorrer. Marcaremos essa situac¸a˜o como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 Estado 4 Estado 7 Terminamos de analisar as possibilidades de comportamento do sistema no estado 2. Vamos ao estado 3. (ICET) Sistemas Digitais 2017 34 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 Devemos recordar que chegamos ao estado 3 vindo do estado 2, quando a entrada valia MAB = 010, que corresponde ao carro parado no ponto A, e o bota˜o ja´ foi desativado. O sistema deve esperar que o carro ande. O que significa ficar neste estado, ate´ que isso ocorra, como registrado na quarta coluna do estado 3. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 35 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 Devemos recordar que chegamos ao estado 3 vindo do estado 2, quando a entrada valia MAB = 010, que corresponde ao carro parado no ponto A, e o bota˜oja´ foi desativado. O sistema deve esperar que o carro ande. O que significa ficar neste estado, ate´ que isso ocorra, como registrado na quarta coluna do estado 3. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 35 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 Quando o carro andar, a entrada MAB valera´ 000 (primeira coluna), que corresponde ao carro em movimento, bota˜o M desativado. Esta hipo´tese e´ ideˆntica a`quela analisada no estado 2, e aqui o sistema tera´ o mesmo comportamento: ir ao estado 4. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 36 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 Quando o carro andar, a entrada MAB valera´ 000 (primeira coluna), que corresponde ao carro em movimento, bota˜o M desativado. Esta hipo´tese e´ ideˆntica a`quela analisada no estado 2, e aqui o sistema tera´ o mesmo comportamento: ir ao estado 4. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 36 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 Quando o carro andar, a entrada MAB valera´ 000 (primeira coluna), que corresponde ao carro em movimento, bota˜o M desativado. Esta hipo´tese e´ ideˆntica a`quela analisada no estado 2, e aqui o sistema tera´ o mesmo comportamento: ir ao estado 4. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 36 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 As demais possibilidades sera˜o desconsideradas: Entrada MAB = 001 descreveria a possibilidade do carro atingir imediatamente o ponto B. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 37 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 3 As demais possibilidades sera˜o desconsideradas: Entrada MAB = 001 descreveria a possibilidade do carro atingir imediatamente o ponto B. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 37 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 MAB = 110 significa que o carro voltou ao ponto A, e ale´m disso, o operador pressionou o bota˜o M apo´s o in´ıcio do ciclo. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 38 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 MAB = 110 significa que o carro voltou ao ponto A, e ale´m disso, o operador pressionou o bota˜o M apo´s o in´ıcio do ciclo. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 38 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 MAB = 100 implica em acionar o bota˜o M apo´s o in´ıcio do ciclo. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 39 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 MAB = 100 implica em acionar o bota˜o M apo´s o in´ıcio do ciclo. Marcaremos como irrelevante. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 39 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A condic¸a˜o para se chegar a este estado e´ MAB = 000, em resumo, o carro esta´ a meio caminho, indo ao ponto B, e deve permanecer neste estado ate´ que isso ocorra. O que deve ser registrado na primeira coluna do estado 4. O motor Z deve permanecer ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 40 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A condic¸a˜o para se chegar a este estado e´ MAB = 000, em resumo, o carro esta´ a meio caminho, indo ao ponto B, e deve permanecer neste estado ate´ que isso ocorra. O que deve ser registrado na primeira coluna do estado 4. O motor Z deve permanecer ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4 ,01 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 40 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A condic¸a˜o para se chegar a este estado e´ MAB = 000, em resumo, o carro esta´ a meio caminho, indo ao ponto B, e deve permanecer neste estado ate´ que isso ocorra. O que deve ser registrado na primeira coluna do estado 4. O motor Z deve permanecer ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 40 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A u´nica outra possibilidade e´ o carro atingir o ponto B (MAB = 001), que deve portanto ser registrada na segunda coluna. Criaremos um estado de nome 5 para esta situac¸a˜o. Registraremos o estado 5 na tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 Estado 5 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 41 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A u´nica outra possibilidade e´ o carro atingir o ponto B (MAB = 001), que deve portanto ser registrada na segunda coluna. Criaremos um estado de nome 5 para esta situac¸a˜o. Registraremos o estado 5 na tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 Estado 5 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 41 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 A u´nica outra possibilidade e´ o carro atingir o ponto B (MAB = 001), que deve portanto ser registrada na segunda coluna. Criaremos um estado de nome 5 para esta situac¸a˜o. Registraremos o estado 5 na tabela. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 Estado 5 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 41 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todoCla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 As outras possibilidades na˜o podem ocorrer. Sa˜o marcadas como irrelevantes. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 42 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 4 As outras possibilidades na˜o podem ocorrer. Sa˜o marcadas como irrelevantes. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 42 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 5 Como visto, neste estado o carro atingiu o ponto B (MAB = 001). O sistema deve permanecer neste estado enquanto (MAB = 001), o que deve ser registrado na segunda coluna. A sa´ıda deve assumir o valor YZ = 10, acionando o motor Y, para que o carro volte. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 5,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 43 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 5 Como visto, neste estado o carro atingiu o ponto B (MAB = 001). O sistema deve permanecer neste estado enquanto (MAB = 001), o que deve ser registrado na segunda coluna. A sa´ıda deve assumir o valor YZ = 10, acionando o motor Y, para que o carro volte. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 5 ,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 43 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 5 Como visto, neste estado o carro atingiu o ponto B (MAB = 001). O sistema deve permanecer neste estado enquanto (MAB = 001), o que deve ser registrado na segunda coluna. A sa´ıda deve assumir o valor YZ = 10, acionando o motor Y, para que o carro volte. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 5,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 43 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Quando o carro de deslocar, iniciando a volta ao ponto A, o sistema ira´ a outro estado , que sera´ criado com o nome 6. O estado 6 e´ registrado na tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 44 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Quando o carro de deslocar, iniciando a volta ao ponto A, o sistema ira´ a outro estado, que sera´ criado com o nome 6. O estado 6 e´ registrado na tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 44 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Quando o carro de deslocar, iniciando a volta ao ponto A, o sistema ira´ a outro estado, que sera´ criado com o nome 6. O estado 6 e´ registrado na tabela de fluxo. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 44 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 5 As demais possibilidades sera˜o desprezadas: MAB = 010 implica em atingir o ponto A imediatamente; MAB = 110 idem, ale´m do acionamento do bota˜o M durante o ciclo. MAB = 100 descreve o acionamento do bota˜o M durante o ciclo, situac¸a˜o que na˜o sera´ considerada. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 45 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 5 As demais possibilidades sera˜o desprezadas: MAB = 010 implica em atingir o ponto A imediatamente; MAB = 110 idem, ale´m do acionamento do bota˜o M durante o ciclo. MAB = 100 descreve o acionamento do bota˜o M durante o ciclo, situac¸a˜o que na˜o sera´ considerada. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 45 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 5 As demais possibilidades sera˜o desprezadas: MAB = 010 implica em atingir o ponto A imediatamente; MAB = 110 idem, ale´m do acionamento do bota˜o M durante o ciclo. MAB = 100 descreve o acionamento do bota˜o M durante o ciclo, situac¸a˜o que na˜o sera´ considerada. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 45 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 5 As demais possibilidades sera˜o desprezadas: MAB = 010 implica em atingir o ponto A imediatamente; MAB = 110 idem, ale´m do acionamento do bota˜o M durante o ciclo. MAB = 100 descreve o acionamento do bota˜o M durante o ciclo, situac¸a˜o que na˜o sera´ considerada. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 45 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Em 6, o carro esta´ voltando. O sistema deve permanecer em 6 ate´ atingir o ponto A. Com o motor Y ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 46 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Em 6, o carro esta´ voltando. O sistema deve permanecer em 6 ate´ atingir o ponto A. Com o motor Y ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6 ,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 46 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Em 6, o carro esta´ voltando. O sistema deve permanecer em 6 ate´ atingir o ponto A. Com o motor Y ligado. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 46 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Ao atingir o ponto A (MAB = 010), o ciclo se encerra, e o sistema deve ir ao primeiro estado. Isso deve ser descritona quarta coluna. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 1,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 47 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Ao atingir o ponto A (MAB = 010), o ciclo se encerra, e o sistema deve ir ao primeiro estado. Isso deve ser descrito na quarta coluna. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 1,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 47 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 Ao atingir o ponto A (MAB = 010), o ciclo se encerra, e o sistema deve ir ao primeiro estado. Isso deve ser descrito na quarta coluna. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 1,10 Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 47 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 As demais possibilidades na˜o sera˜o consideradas: A segunda coluna (MAB = 001) implica na volta do carro ao ponto B. As colunas 5 e 8 descrevem o acionamento na˜o previsto do bota˜o M. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 48 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 As demais possibilidades na˜o sera˜o consideradas: A segunda coluna (MAB = 001) implica na volta do carro ao ponto B. As colunas 5 e 8 descrevem o acionamento na˜o previsto do bota˜o M. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 48 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 As demais possibilidades na˜o sera˜o consideradas: A segunda coluna (MAB = 001) implica na volta do carro ao ponto B. As colunas 5 e 8 descrevem o acionamento na˜o previsto do bota˜o M. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 48 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 As demais possibilidades na˜o sera˜o consideradas: A segunda coluna (MAB = 001) implica na volta do carro ao ponto B. As colunas 5 e 8 descrevem o acionamento na˜o previsto do bota˜o M. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 48 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 6 As demais possibilidades na˜o sera˜o consideradas: A segunda coluna (MAB = 001) implica na volta do carro ao ponto B. As colunas 5 e 8 descrevem o acionamento na˜o previsto do bota˜o M. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 (ICET) Sistemas Digitais 2017 48 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 7 O sistema atinge este estado vindo do estado 2, na situac¸a˜o do carro sair do ponto A antes do operador desativar o bota˜o M. Deve-se permanecer em 7 ate´ o bota˜o ser desativado. Com o motor Z ligado. Isso leva a` condic¸a˜o descrita pelo estado 4: carro a meio caminho do ponto A. Que deve ser registrado na primeira coluna do estado 7. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4 ,01 7,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 49 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 7 O sistema atinge este estado vindo do estado 2, na situac¸a˜o do carro sair do ponto A antes do operador desativar o bota˜o M. Deve-se permanecer em 7 ate´ o bota˜o ser desativado. Com o motor Z ligado. Isso leva a` condic¸a˜o descrita pelo estado 4: carro a meio caminho do ponto A. Que deve ser registrado na primeira coluna do estado 7. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4 ,01 7 ,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 49 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 7 O sistema atinge este estado vindo do estado 2, na situac¸a˜o do carro sair do ponto A antes do operador desativar o bota˜o M. Deve-se permanecer em 7 ate´ o bota˜o ser desativado. Com o motor Z ligado. Isso leva a` condic¸a˜o descrita pelo estado 4: carro a meio caminho do ponto A. Que deve ser registrado na primeira coluna do estado 7. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4 ,01 7,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 49 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 7 O sistema atinge este estado vindo do estado 2, na situac¸a˜o do carro sair do ponto A antes do operador desativar o bota˜o M. Deve-se permanecer em 7 ate´ o bota˜o ser desativado. Com o motor Z ligado. Isso leva a` condic¸a˜o descrita pelo estado 4: carro a meio caminho do ponto A. Que deve ser registrado na primeira coluna do estado 7. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4 ,01 7,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 49 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Ana´lise do estado 7 O sistema atinge este estado vindo do estado 2, na situac¸a˜o do carro sair do ponto A antes do operador desativar o bota˜o M. Deve-se permanecer em 7 ate´ o bota˜o ser desativado. Com o motor Z ligado. Isso leva a` condic¸a˜o descrita pelo estado 4: carro a meio caminho do ponto A. Que deve ser registrado na primeira coluna do estado 7. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,01 2,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4,01 7,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 49 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 1 Ana´lise do estado 7 Coluna 2: Carro atinge o ponto B imediatamente Coluna 4: Carro voltaria ao ponto A Coluna 5: acionamento na˜o previsto do bota˜o M Finalmente, a tabela primitiva de fluxo esta´ completa. M A B 000 001 011 010 110 111 101 100 Estado 1 X X 1,00 2,00 X Estado 2 4,01 X 3,012,01 7,01 Estado 3 4,01 X 3,01 X X Estado 4 4,01 5,01 X X X Estado 5 6,10 5,10 X X X Estado 6 6,10 X 1,10 X X Estado 7 4,01 X X X 7,01 (ICET) Sistemas Digitais 2017 50 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Um disco e´ colocado em rotac¸a˜o por um motor M alimentado por um releˆ Z. (ICET) Sistemas Digitais 2017 51 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Na posic¸a˜o inicial, o disco P pressiona um contato X. O operador ao tocar o bota˜o de pressa˜o B coloca o motor em movimento. (ICET) Sistemas Digitais 2017 51 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O disco devera´ enta˜o fazer uma volta completa e parar novamente (desligando o motor) quando voltar a` posic¸a˜o inicial (sobre o contato X). (ICET) Sistemas Digitais 2017 51 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Deseja-se obter a tabela primitiva de fluxo correspondente. (ICET) Sistemas Digitais 2017 51 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Neste problema temos o bota˜o B e o contato X como informac¸o˜es de entrada e Z como sa´ıda (correspondendo ao acionamento ou na˜o do motor M). A tabela primitiva de fluxo possuira´ 4 colunas, correspondentes a`s combinac¸o˜es poss´ıveis das varia´veis de entrada. B X 00 01 11 10 Estado 1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 52 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O estado escolhido para iniciar a ana´lise foi a posic¸a˜o em que o disco P pressiona o contato X com o motor desligado. B X 00 01 11 10 Estado 1 1,0 (ICET) Sistemas Digitais 2017 53 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 1 1 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 1 1 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2 ,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2 ,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o disco acionando X (X = 1), o operador ira´ pressionar o bota˜o B (B = 1) passando o sistema ao estado total (2− 11), acionando o motor (Z = 1) que inicia o movimento do disco. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 Demais casos irrelevantes, pois implicam no movimento imediato do disco (X = 0). Registra-se o Estado 2 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 54 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema deve permanecer no estado 2, com o motor ligado, enquanto as entradas se mantiverem em (11). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 2,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 55 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 A seguir, com o bota˜o B ainda pressionado o disco deixa o contato X (X = 0) , e o sistema passa ao estado (3− 10). Registra-se o Estado 3 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 Demais casos irrrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 56 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 A seguir, com o bota˜o B ainda pressionado o disco deixa o contato X (X = 0), e o sistema passa ao estado (3− 10). Registra-se o Estado 3 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 Demais casos irrrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 56 / 176 O Me´todo Cla´ssico de HuffmanMe´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 A seguir, com o bota˜o B ainda pressionado o disco deixa o contato X (X = 0), e o sistema passa ao estado (3− 10). Registra-se o Estado 3 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 Demais casos irrrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 56 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 A seguir, com o bota˜o B ainda pressionado o disco deixa o contato X (X = 0), e o sistema passa ao estado (3− 10). Registra-se o Estado 3 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 Demais casos irrrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 56 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema permanece no estado 3, com o motor ligado, enquanto as entradas permanecerem em (10). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 3,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 57 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema permanece no estado 3, com o motor ligado, enquanto as entradas permanecerem em (10). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 3,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 57 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o sistema no estado 3, e o bota˜o B e´ solto, passa-se ao estado (4-00). Registra-se o estado 4 na tabela de fluxo. B X 0 0 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 58 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o sistema no estado 3, e o bota˜o B e´ solto, passa-se ao estado (4-00). Registra-se o estado 4 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 58 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o sistema no estado 3, e o bota˜o B e´ solto, passa-se ao estado (4-00). Registra-se o estado 4 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 58 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o sistema no estado 3, e o bota˜o B e´ solto, passa-se ao estado (4-00). Registra-se o estado 4 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 58 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Com o sistema no estado 3, e o bota˜o B e´ solto, passa-se ao estado (4-00). Registra-se o estado 4 na tabela de fluxo. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 58 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema permanece no estado 4, enquanto o disco esta´ a meio caminho, girando. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 59 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema permanece no estado 4, enquanto o disco esta´ a meio caminho, girando. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 59 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco completar a volta, e acionar novamente o contato X, retorna-se ao estado 1. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 60 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco completar a volta, e acionar novamente o contato X, retorna-se ao estado 1. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 60 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco completar a volta, e acionar novamente o contato X, retorna-se ao estado 1. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X X 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 60 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O pro´ximo passo sera´ considerar uma situac¸a˜o que na˜o foi vista no in´ıcio, e que passamos a ver agora. Isso e´ u´til ao aprendizado. Note que, a partir do estado 2− 11, existe a possibilidade do operador soltar o bota˜o B antes que o disco solte o contato X. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 Neste caso, adiciona-se um estado, e o sistema vai ao estado. (5− 01) Registra-se o estado 5 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 61 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O pro´ximo passo sera´ considerar uma situac¸a˜o que na˜o foi vista no in´ıcio, e que passamos a ver agora. Isso e´ u´til ao aprendizado. Note que, a partir do estado 2− 11, existe a possibilidade do operador soltar o bota˜o B antes que o disco solte o contato X. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 Neste caso, adiciona-se um estado, e o sistema vai ao estado. (5− 01) Registra-se o estado 5 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 61 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O pro´ximo passo sera´ considerar uma situac¸a˜o que na˜o foi vista no in´ıcio, e que passamos a ver agora. Isso e´ u´til ao aprendizado. Note que, a partir do estado 2− 11, existe a possibilidade do operador soltar o bota˜o B antes que o disco solte o contato X. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 Neste caso, adiciona-se um estado, e o sistema vai ao estado. (5− 01) Registra-se o estado 5 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 61 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O pro´ximo passo sera´ considerar uma situac¸a˜o que na˜o foi vista no in´ıcio, e que passamos a ver agora. Isso e´ u´til ao aprendizado. Note que, a partir do estado 2− 11, existe a possibilidade do operador soltar o bota˜o B antes que o disco solte o contato X. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 Neste caso, adiciona-se um estado, e o sistema vai ao estado. (5− 01) Registra-se o estado 5 na tabela de fluxo. (ICET) Sistemas Digitais 2017 61 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema deve permanecer no estado 5, com o motor ligado, ate´ que o disco deixe o contato X (enquanto persistir 01). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 5,1(ICET) Sistemas Digitais 2017 62 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema deve permanecer no estado 5, com o motor ligado, ate´ que o disco deixe o contato X (enquanto persistir 01). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 5 ,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 62 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema deve permanecer no estado 5, com o motor ligado, ate´ que o disco deixe o contato X (enquanto persistir 01). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 5,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 62 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 O sistema deve permanecer no estado 5, com o motor ligado, ate´ que o disco deixe o contato X (enquanto persistir 01). B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 5,1 (ICET) Sistemas Digitais 2017 62 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco deixar o contato X, o sistema deve ir ao estado 4, que corresponde ao disco girando. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 4,1 5,1 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 63 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco deixar o contato X, o sistema deve ir ao estado 4, que corresponde ao disco girando. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 4,1 5,1 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 63 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 Quando o disco deixar o contato X, o sistema deve ir ao estado 4, que corresponde ao disco girando. B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 4,1 5,1 X X Demais casos sa˜o irrelevantes. (ICET) Sistemas Digitais 2017 63 / 176 O Me´todo Cla´ssico de Huffman Me´todo Cla´ssico de Huffman – Exemplo 2 B X 00 01 11 10 Estado 1 X 1,0 2,1 X Estado 2 X 5,1 2,1 3,1 Estado 3 4,1 X X 3,1 Estado 4 4,1 1,0 X X Estado 5 4,1 5,1 X X A tabela de fluxo primitiva esta´ terminada. (ICET) Sistemas Digitais 2017 64 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Plano 1 O Me´todo Cla´ssico de Huffman 2 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo 3 Designac¸a˜o de Estados Internos (ICET) Sistemas Digitais 2017 65 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo A tabela primitiva de fluxo pode conter erros de redundaˆncia decorrentes da interpretac¸a˜o do problema analisado. Ocorre enta˜o um aumento no nu´mero de estados internos do sistema, tornando-o maior e menos confia´vel pelo aumento do nu´mero de blocos lo´gicos necessa´rios para sua implementac¸a˜o. Apresentaremos um me´todo para minimizar o nu´mero de estados internos da tabela primitiva de fluxo, atrave´s da detecc¸a˜o e eliminac¸a˜o dos estados redundantes, e tambe´m dos subconjuntos de estados internos que possam ser reduzidos a um u´nico estado, e que sera˜o denominados “estados compat´ıveis”. (ICET) Sistemas Digitais 2017 66 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Relac¸a˜o de cobrimento para estados Considere as tabelas de fluxo. Se, ao aplicar a mesma sequeˆncia de entradas a dois estados, um em cada tabela, for obtida a mesma sequeˆncia de sa´ıda, diz-se que um estado cobre o outro. A B C D 1 1,0 1,0 1,0 2,0 2 2,1 2,0 1,0 2,0 A B C D 1 6,0 1,0 2,0 4,0 2 X 6,0 2,0 4,0 3 X 1,0 3,0 4,0 4 5,1 X 2,0 4,0 5 5,1 5,0 3,0 4,0 6 1,0 6,0 3,0 4,0 (ICET) Sistemas Digitais 2017 67 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Relac¸a˜o de cobrimento para estados Note que o estado 2 da tabela A cobre o estado 4 da tabela B. Mas o inverso na˜o ocorre, devido a` condic¸a˜o irrelevante. Tabela A A B C D 1 1,0 1,0 1,0 2,0 2 2,1 2,0 1,0 2,0 Tabela B A B C D 1 6,0 1,0 2,0 4,0 2 X 6,0 2,0 4,0 3 X 1,0 3,0 4,0 4 5,1 X 2,0 4,0 5 5,1 5,0 3,0 4,0 6 1,0 6,0 3,0 4,0 (ICET) Sistemas Digitais 2017 68 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Relac¸a˜o de cobrimento para tabelas Uma tabela de fluxo A cobre uma tabela de fluxo B, se todos os estados da tabela B sa˜o cobertos por pelo menos um estado da tabela A. A tabela que cobre pode ser empregada para realizar o circuito sequencial desejado. O problema, da reduc¸a˜o de tabelas de fluxo, se resume em determinar uma tabela com m´ınimo nu´mero de estados, que cubra a tabela primitiva obtida da ana´lise do problema sequencial que deve ser resolvido. (ICET) Sistemas Digitais 2017 69 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Relac¸a˜o de cobrimento para tabelas E´ importante lembrar que a relac¸a˜o de cobrimento tanto para estados quanto para tabelas, e´ reflexiva e transitiva mas na˜o e´ sime´trica, ou seja: A. Uma tabela de fluxo cobre a si mesma; B. Se uma tabela A cobre uma tabela B e B cobre a tabela C enta˜o a tabela A cobre a tabela C; C. e uma tabela A cobre a tabela B esta na˜o necessariamente cobre a tabela A. (devido a existeˆncia de condic¸o˜es irrelevantes). (ICET) Sistemas Digitais 2017 70 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Estados Compat´ıveis Dada uma tabela de fluxo A, se for poss´ıvel obter uma nova tabela B que cubra a primeira e possua um menor nu´mero de estados internos, pode-se concluir que existem pelo menos dois estados da tabela A que sa˜o cobertos por um u´nico estado da tabela B. Isto leva a definic¸a˜o de dois estados compat´ıveis de uma dada tabela de fluxo, como sendo aqueles que sa˜o cobertos por um u´nico estado de uma outra tabela. (ICET) Sistemas Digitais 2017 71 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Estados Compat´ıveis Pode-se determinar estados compat´ıveis (equivalentes), aplicando as condic¸o˜es: 1 Dois estados sa˜o compat´ıveis, se suas sa´ıdas respectivas tomadas duas a duas para a mesma entrada forem na˜o contradito´rias (iguais ou irrelevantes). 2 os estados seguintes a ambos os estados sejam tambe´m, compat´ıveis entre si. A compatibilidade entre estados sera´ anotada em uma Tabela de Pares compat´ıveis (ICET) Sistemas Digitais 2017 72 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Tabela de Pares Possuira´ tantas linhas quantos forem os estados internos da tabela de fluxo menos uma, e pode fornecer em cada uma de suas ce´lulas treˆs tipos diferentes de informac¸o˜es: A. A ce´lula vazia indica que os estados sa˜o compat´ıveis; B. A ce´lula contera´ um ou mais pares de estados que implicam na compatibilidade do estado considerado. C. A ce´lula contera´ um ”X”se os estados na˜o sa˜o compat´ıveis. 1 16 2 23 16 3 X 23 4 X 23, 56 15 23 5 23 23 16 X X 6 (ICET) Sistemas Digitais 2017 73 / 176 O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo O processo de reduc¸a˜o de tabelas de fluxo Tabela de Pares Como exemplo, vamos minimizar a seguinte tabela de fluxo: Entradas Est. 00 01 11 10 1 6,0 1,0 2,0 4,0 2 X 6,0 2,0 4,0 3 X
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