Circuitos digitales: máquinas de estados finitos
Sabemos que los circuitos secuenciales síncronos cambian (afectan) sus estados para cada transición positiva (o negativa) de la señal de reloj basada en la entrada. Entonces, este comportamiento de los circuitos secuenciales síncronos se puede representar en forma gráfica y se conoce comostate diagram.
Un circuito secuencial síncrono también se denomina como Finite State Machine(FSM), si tiene un número finito de estados. Hay dos tipos de FSM.
- Máquina de estado harinosa
- Máquina de estado de Moore
Ahora, hablemos de estas dos máquinas de estado una por una.
Máquina de estado harinosa
Se dice que una máquina de estados finitos es una máquina de estados Mealy, si las salidas dependen tanto de las entradas actuales como de los estados presentes. losblock diagram de la máquina de estado Mealy se muestra en la siguiente figura.
Como se muestra en la figura, hay dos partes presentes en la máquina de estado Mealy. Esos son la lógica y la memoria combinacionales. La memoria es útil para proporcionar algunos o parte de los resultados anteriores.(present states) como entradas de lógica combinacional.
Entonces, en base a las entradas actuales y los estados presentes, la máquina de estados Mealy produce salidas. Por lo tanto, las salidas serán válidas solo en la transición positiva (o negativa) de la señal de reloj.
los state diagram de la máquina de estado Mealy se muestra en la siguiente figura.
En la figura anterior, hay tres estados, a saber, A, B y C. Estos estados están etiquetados dentro de los círculos y cada círculo corresponde a un estado. Las transiciones entre estos estados se representan con líneas dirigidas. Aquí, 0/0, 1/0 y 1/1 denotainput / output. En la figura anterior, hay dos transiciones de cada estado según el valor de la entrada, x.
En general, el número de estados requeridos en la máquina de estados Mealy es menor o igual que el número de estados requeridos en la máquina de estados de Moore. Hay una máquina de estado de Moore equivalente para cada máquina de estado de Mealy.
Máquina de estado de Moore
Se dice que una máquina de estados finitos es una máquina de estados de Moore, si las salidas dependen solo de los estados presentes. losblock diagram de la máquina de estado de Moore se muestra en la siguiente figura.
Como se muestra en la figura, hay dos partes presentes en la máquina de estado de Moore. Esos son la lógica y la memoria combinacionales. En este caso, las entradas actuales y los estados presentes determinan los siguientes estados. Entonces, según los siguientes estados, la máquina de estados de Moore produce los resultados. Por lo tanto, las salidas serán válidas solo después de la transición del estado.
los state diagram de la máquina de estado de Moore se muestra en la siguiente figura.
En la figura anterior, hay cuatro estados, a saber, A, B, C y D. Estos estados y las salidas respectivas están etiquetados dentro de los círculos. Aquí, solo el valor de entrada está etiquetado en cada transición. En la figura anterior, hay dos transiciones de cada estado según el valor de la entrada, x.
En general, el número de estados requeridos en la máquina de estados de Moore es mayor o igual que el número de estados requeridos en la máquina de estados Mealy. Hay una máquina de estado Mealy equivalente para cada máquina de estado de Moore. Entonces, según el requisito, podemos usar uno de ellos.