מכונת מצבים

' מס 4תרגול

Moshe Malka

מכונת מצבים – מודל למערכת למערכת ספרתית

Moshe Malka

מכונת מצבים – מודל למערכת למערכת ספרתית

Moshe Malka

מכונות מילי ומור – הפלט תלוי רק במצבמכונת מור•

– הפלט תלוי במצב ובקלטמכונת מילי•

Moshe Malka

?מילי או מור

Moshe Malka

?מילי או מור

Moshe Malka

אותה מכונה בגרסת מילי

Moshe Malka

בניית מערכת סיפרתית

בעיה מילוליתנתון:•"בנה מערכת המקבלת קלט סדרתי המייצג מספר –

x הביט הראשון בקלט הוא ה( MSB ופולטת )y=x\3."

מערכתצ"ל:•

Moshe Malka

שלבי בניית מכונת מצבים

תיאור הבעיה בשפת אנוש1.

שרטט מכונת מצבים 2.

צמצם את המכונה – בצע מיזוג מצבים 3.)אופציונאלי(

Moshe Malka

ABC - קידוד 1 דוגמא

בנה מכונת מצבים המקבלת כקלט אותיות •{ ופולטת:A,B,C,Dמעל הא"ב }

–Z אם שלושת האותיות האחרונות היו ABC.–Y אם שתי האותיות האחרונות היו AB.–X.אחרת

– תיאור הבעיה באופן מילולי1שלב

Moshe Malka

- שרטט מכונת מצבים2 שלב

Moshe Malka

מכונה מצומצמת

שתי מכונות שקולות אם עבור כל קלט )סדרה( •אפשרי, הן מוציאות את אותו הפלט והן מאותו

סוג )מילי או מור(.מכונה מצומצמת אם יש לה מספר מינימלי של •

מצבים מבין כל המכונות השקולות לה.עבור כל מכונה, יש מכונה יחידה שהיא שקולה •

לה ומצוצמת.

Moshe Malka

– צימצום המכונה. 3שלב

Moshe Malka

– הפלט תלוי רק במצבמכונת מור•

– הפלט תלוי במצב ובקלטמכונת מילי•

יישום מכונת מצבים ע"י מערכת ספרתית

Moshe Malka

שלבי בניית המערכת הספרתית

קידוד א"ב של הקלט כמילים בינאריות.1.

קידוד א"ב של הפלט כמילים בינאריות.2.

הקצה מצבים: כל מצב מקבל מילה בינארית.3.

תאר את פונקצית המעברים ופונקצית הפלט 4.כטבלאות אמת.

בנה מערכת צירופית לחישוב טבלאות האמת.5.

Moshe Malka

קודד את המכונה

קידוד הקלט:

קידוד הפלט:

קלט" ב א קידוד

A 00B 01C 10D 11

פלט" ב א קידוד

X 00Y 01Z 10

Moshe Malka

– תיאור פונקציית מעברים ופונקציית הפלט כטבלת 5שלב אמת

מצב output

00 00 (X)

01 01(Y)

10 10(Z)

11 00(X)

פונקציית הפלט:

מצב נוכחי

קלט הבא מצב

00 00 0000 01 0100 10 11

פונקציית מעבר בין מצבים:

Moshe Malka

שאלות

-ים. כמה מצבים יכולים להיות n FF יש FSMב-•בה?

1 ≤ Nstates ≤ 2n

?FFכמה מצבים יהיו כאשר אין שום •

-ים. כמה מצבים יכולים להיות n FF יש FSMב-•בה?

1 ≤ Nstates ≤ 2n

?FFכמה מצבים יהיו כאשר אין שום •

1Moshe Malka

תזכורת

משטר סטטי•(0,1מאפשר לנו להתייחס לאותות בדידים )–

משטר דינמי•מאפשר לנו להתייחס לזמן בדיד –Cבד''כ אנו מתעניינים מהם ערכי האותות בקטע –

האות הנכנס C עומד להתעדכן אזי נדרש שבקטע FFאם •אליו יהיה יציב

Moshe Malka

מעבר לזמן בדיד?Q)5( = 1מה משמעות הביטוי:

הוא Q הערך בנקודה 5 של מחזור Cבקטע 1

Moshe Malka

3 – מחלק ב-2דוגמא

. 3בנה מכונה המבצעת חילוק סדרתי ב-• המתקבל באופן סדרתי )ביט ביט(. xקלט: מספר –

.MSBהביט הראשון המתקבל הוא ה הנפלט באופן סדרתי. בכל רגע נתון yפלט: מספר –

היא השארית.r כאשר x=3y+rמתקיים

Moshe Malka

דוגמת הרצה )מכונת מילי(

מחלק11

מחלק10011 110

:tרגע

:t+1רגע

1001

Moshe Malka

הבנת השאלה .0

הקשר בין הקלט לפלט:• בכל רגע נתון מתקיים:•

–

–

עבור כל שארית וקלט הפלט והשארית הבאה •יחידים.

1

10010 2 1001 0j jI I

1

1

1: 1001/ 3 11

: 10011/ 3 2 11 0

j

j j

O

O O

j

j

Moshe Malka

מכונת מצבים .1

נבחר לממש כמכונת מילי•

Moshe Malka

קידוד המכונה .2

מצבים•נבחר בקידוד שיקל עלינו בהמשך את המימוש–

קלט פלט•נקודד לבינארי רגיל–

Moshe Malka

פונקצית המעברים

don’tכניסות שלא מופיעות בטבלה הן care

Moshe Malka

מימוש - פלט

כאשר :1הפלט הוא (1 וגם הקלט הוא 010 או )המצב הוא 110המצב הוא

Moshe Malka

מימוש – פונקצית מעברים

כאשר:010המצב הבא הוא או1 והקלט 001המצב הקודם הוא 0 והקלט הוא 110המצב הקודם הוא

Moshe Malka

מימוש - רכיבים

MUXנשתמש ברכיב •בוחר בין כניסות–

0 10

X

X Y

Moshe Malka

המערכת

Moshe Malka