Digital-circuits-finite-state-machines
デジタル回路-有限状態マシン
同期シーケンシャル回路は、入力に基づいてクロック信号の正（または負）の遷移ごとに状態が変化（影響）することを知っています。 したがって、同期順序回路のこの動作はグラフィカルな形式で表すことができ、*状態図*として知られています。
同期順序回路は、有限数の状態がある場合、 Finite State Machine （FSM）とも呼ばれます。 FSMには2つのタイプがあります。
- ミーリーステートマシン
- ムーアステートマシン
次に、これら2つのステートマシンについて1つずつ説明します。
ミーリーステートマシン
出力が現在の入力と現在の状態の両方に依存している場合、有限状態マシンはMealy状態マシンと呼ばれます。 Mealyステートマシンの*ブロック図*を次の図に示します。
図に示すように、Mealyステートマシンには2つの部分があります。 それらは組み合わせロジックとメモリです。 メモリは、以前の出力*（現在の状態）*の一部または一部を組み合わせロジックの入力として提供するのに役立ちます。
したがって、現在の入力と現在の状態に基づいて、Mealyステートマシンは出力を生成します。 したがって、出力はクロック信号の正（または負）遷移でのみ有効になります。
Mealyステートマシンの*状態図*を次の図に示します。
上記の図には、A、B、Cの3つの状態があります。 これらの状態は円の内側にラベルが付けられており、各円は1つの状態に対応しています。 これらの状態間の遷移は、有向線で表されます。 ここで、0/0、1/0＆1/1は input/output を示します。 上の図では、入力値xに基づいて各状態から2つの遷移があります。
一般に、Mealyステートマシンで必要な状態の数は、Mooreステートマシンで必要な状態の数以下です。 Mealyステートマシンごとに同等のMooreステートマシンがあります。
ムーアステートマシン
出力が現在の状態のみに依存する場合、有限状態マシンはムーア状態マシンと呼ばれます。 Mooreステートマシンの*ブロック図*を次の図に示します。
図に示すように、ムーア状態マシンには2つの部分があります。 それらは組み合わせロジックとメモリです。 この場合、現在の入力と現在の状態が次の状態を決定します。 したがって、次の状態に基づいて、Mooreステートマシンが出力を生成します。 したがって、出力は状態の遷移後にのみ有効になります。
Mooreステートマシンの*状態図*を次の図に示します。
上記の図には、A、B、C、Dの4つの状態があります。 これらの状態とそれぞれの出力には、円の内側にラベルが付けられています。 ここでは、各遷移で入力値のみにラベルが付けられます。 上の図では、入力値xに基づいて各状態から2つの遷移があります。
一般に、ムーア状態マシンに必要な状態の数は、ミーリー状態マシンに必要な状態の数以上です。 各Mooreステートマシンには、同等のMealyステートマシンがあります。 したがって、要件に基づいて、それらの1つを使用できます。
