Sayısal Devreler - Sonlu Durum Makineleri
Senkron sıralı devrelerin, girişe bağlı olarak saat sinyalinin her pozitif (veya negatif) geçişi için durumlarını değiştirdiğini (etkilediğini) biliyoruz. Dolayısıyla, eşzamanlı sıralı devrelerin bu davranışı grafik biçiminde temsil edilebilir ve şu şekilde bilinir:state diagram.
Senkron sıralı bir devre de denir Finite State Machine(FSM), eğer sonlu sayıda duruma sahipse. İki tür FSM vardır.
- Mealy Durum Makinesi
- Moore Eyalet Makinesi
Şimdi bu iki durum makinesini tek tek tartışalım.
Mealy Durum Makinesi
Çıktılar hem mevcut girişlere hem de mevcut durumlara bağlıysa, Sonlu Durum Makinesinin Mealy durum makinesi olduğu söylenir. block diagram Mealy durumu makinesi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Şekilde gösterildiği gibi, Mealy durum makinesinde iki parça mevcuttur. Bunlar kombinasyonel mantık ve hafızadır. Bellek, önceki çıktıların bir kısmını veya bir kısmını sağlamak için kullanışlıdır(present states) kombinasyonel mantığın girdileri olarak.
Dolayısıyla, mevcut girdilere ve mevcut durumlara bağlı olarak, Mealy durum makinesi çıktılar üretir. Bu nedenle, çıkışlar yalnızca saat sinyalinin pozitif (veya negatif) geçişinde geçerli olacaktır.
state diagram Mealy durumu makinesi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Yukarıdaki şekilde A, B ve C olmak üzere üç durum vardır. Bu durumlar dairelerin içinde etiketlenmiştir ve her daire bir duruma karşılık gelir. Bu durumlar arasındaki geçişler yönlendirilmiş çizgilerle temsil edilir. Burada 0/0, 1/0 ve 1/1,input / output. Yukarıdaki şekilde, x girdisinin değerine bağlı olarak her durumdan iki geçiş vardır.
Genel olarak, Mealy durum makinesinde gereken durum sayısı, Moore durum makinesinde gereken durum sayısından daha az veya ona eşittir. Her Mealy durum makinesi için eşdeğer bir Moore durum makinesi vardır.
Moore Eyalet Makinesi
Çıktılar yalnızca mevcut durumlara bağlıysa, Sonlu Durum Makinesinin Moore durum makinesi olduğu söylenir. block diagram Moore durum makinesi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Şekilde gösterildiği gibi, Moore durum makinesinde iki parça mevcuttur. Bunlar kombinasyonel mantık ve hafızadır. Bu durumda, mevcut girdiler ve mevcut durumlar sonraki durumları belirler. Böylece, sonraki durumlara bağlı olarak, Moore durum makinesi çıktıları üretir. Bu nedenle, çıktılar ancak durum geçişinden sonra geçerli olacaktır.
state diagram Moore durum makinesi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Yukarıdaki şekilde A, B, C ve D olmak üzere dört durum vardır. Bu durumlar ve ilgili çıktılar dairelerin içinde etiketlenmiştir. Burada, her geçişte yalnızca giriş değeri etiketlenir. Yukarıdaki şekilde, x girdisinin değerine bağlı olarak her durumdan iki geçiş vardır.
Genel olarak, Moore durum makinesinde gerekli olan durum sayısı, Mealy durum makinesinde gereken durum sayısından fazladır veya ona eşittir. Her Moore durum makinesi için eşdeğer bir Mealy durum makinesi vardır. Yani, ihtiyaca göre bunlardan birini kullanabiliriz.