Máquina de Estado Finito: Máquina de Estado de Mealy y Máquina de Estado de Moore

El máquinas de estado finito (MEF) son importantes para comprender la lógica de la toma de decisiones y para controlar los sistemas digitales. En el FSM, las salidas, así como el siguiente estado, son un estado presente y la función de entrada. Esto significa que la selección del siguiente estado depende principalmente del valor de entrada y la fuerza conduce a un rendimiento del sistema más compuesto. Como en la lógica secuencial, necesitamos el historial de entradas pasadas para decidir la salida. Por lo tanto, el FSM se muestra muy cooperativo en la comprensión de los roles lógicos secuenciales. Básicamente, hay dos métodos para organizar una diseño lógico secuencial es decir, máquina harinosa y más máquina. Este artículo trata de la teoría y la implementación de una máquina de estados finitos o FSM, tipos, ejemplos de máquinas de estado finitoventajas y desventajas.

¿Qué es una FSM (Máquina de Estado Finito)?

El la definición de una máquina de estado finito esel término máquina de estado finito (MEF) también se conoce como automatización del estado finito. El FSM es un modelo de cálculo que puede ejecutarse con la ayuda de hardware o de software. Se utiliza para crear lógica secuencial, así como algunos programas informáticos. Los FSM se utilizan para resolver problemas en campos como las matemáticas, los juegos, la lingüística y la inteligencia artificial. En un sistema en el que determinadas entradas pueden provocar cambios de estado específicos que pueden significarse con la ayuda de los FSM.

Este diagrama de máquina de estado finito explica las distintas condiciones de un torniquete. Al colocar una moneda en un torniquete, éste se desatornilla, y después de pulsar el torniquete, se vuelve a atornillar. Colocar una moneda en un torniquete no atornillado, o presionar contra un torniquete atornillado, no alterará su estado.

Tipos de máquinas de estado finito

Las máquinas de estado finito se clasifican en dos tipos Máquina de estado de la carne y Máquina de estado de Moore.

Máquina de Estado Mealy

Cuando las salidas dependen tanto de las entradas como de los estados actuales, el FSM puede denominarse máquina de estados harinosos. El siguiente diagrama es el diagrama de bloques de la máquina de estado mealy. El diagrama de bloques de la máquina de estado mealy consta de dos partes: la lógica combinacional y la memoria. La memoria de la máquina puede utilizarse para proporcionar algunas de las salidas anteriores como entradas de la lógica combinacional.

En función de las entradas y los estados actuales, esta máquina puede producir salidas. Por lo tanto, las salidas sólo pueden ser adecuadas en positivo o en negativo de la señal CLK. El diagrama de estados de la máquina de estado mealy se muestra a continuación.

El diagrama de estado de la máquina de estado mealy incluye principalmente tres estados: A, B y C. Estos tres estados están etiquetados dentro de los círculos, y cada círculo se comunica con un estado. Las conversiones entre estos tres estados se señalan con líneas dirigidas. En el diagrama anterior, las entradas y salidas se indican con 0/0, 1/0 y 1/1. En función del valor de entrada, hay dos conversiones de cada estado.

Por lo general, la cantidad de estados necesarios en la máquina harinosa es inferior o equivalente a la cantidad de estados necesarios en la máquina de estados de Moore. Hay una máquina de estado de Moore igual para cada máquina de estado de Mealy. En consecuencia, en función de la necesidad podemos emplear uno de ellos.

Máquina de estado de Moore

Cuando las salidas dependen de los estados actuales, el FSM puede denominarse Máquina de estado de Moore. El Diagrama de bloques de la máquina de estado de Moore se muestra a continuación. El diagrama de bloques de la máquina de estado de Moore consta de dos partes: la lógica combinacional y la memoria.

En este caso, las entradas actuales, así como los estados actuales, decidirán los próximos estados. Así, en función de otros estados, esta máquina generará las salidas. Por lo tanto, los resultados de esto serán aplicables simplemente después de la conversión del estado.

El Diagrama de estado de la máquina de estado de Moore se muestra a continuación. En el estado anterior, el diagrama incluye cuatro estados como una máquina de estado harinosa, a saber, A, B, C y D. Los cuatro estados, así como las salidas individuales, están colocados en los círculos.

En la figura anterior, hay cuatro estados: A, B, C y D. Estos estados y las respectivas salidas están etiquetados dentro de los círculos. Aquí, simplemente se marca el valor de entrada en cada conversión. En la figura anterior se incluyen dos conversiones de cada estado en función del valor de entrada.

Generalmente, la cantidad de estados requeridos en esta máquina es mayor que la equivalente al número de estados requeridos en la máquina de estados mealy

Generalmente, el número de estados necesarios en esta máquina es más que el equivalente a los estados necesarios en MSM (máquina de estado de Mealy). Para cada máquina de estado de Moore, hay una máquina de estado de Mealy correspondiente. Por lo tanto, dependiendo de la necesidad podemos utilizar uno de ellos.

Hay una máquina de estado mealy igual para cada máquina de estado Moore. En consecuencia, en función de la necesidad podemos emplear uno de ellos.

Aplicaciones de las máquinas de estado finito

El aplicaciones de las máquinas de estado finito incluyen principalmente lo siguiente.

Los FSM se utilizan en los juegos; son más reconocidos por ser utilizados en la inteligencia artificial, y sin embargo, también son frecuentes en las ejecuciones de navegación de análisis sintáctico de textos, manejo de entradas del cliente, así como en los protocolos de red.

Estos están restringidos en cuanto a la potencia de cálculo; tienen la buena cualidad de ser comparativamente sencillos de reconocer. Por eso, los desarrolladores de software y los diseñadores de sistemas los utilizan con frecuencia para resumir el rendimiento de un sistema difícil.

Las máquinas de estado finito son aplicables en máquinas expendedoras, videojuegos, semáforos, controladores en CPUs, análisis de textos, análisis de protocolos, reconocimiento del hablaprocesamiento del lenguaje, etc.

Ventajas de la máquina de estado finito

El ventajas de la máquina de estado finito incluyen lo siguiente.

• Las máquinas de estado finito son flexibles
• Facilidad para pasar de un resumen significativo a una ejecución de código
• Baja sobrecarga del procesador
• Determinación fácil de la alcanzabilidad de un estado

Desventajas de la máquina de estado finito

El desventajas de la máquina de estado finito incluyen lo siguiente

• El carácter esperado de las máquinas de estado finito deterministas puede no ser necesario en algunas áreas como los juegos de ordenador
• La implementación de enormes sistemas mediante FSM es difícil de gestionar sin tener idea de diseño.
• No es aplicable a todos los dominios
• Las órdenes de las conversiones estatales son inflexibles.

Por lo tanto, se trata de máquinas de estado finito. Por último, de la información anterior podemos concluir que los circuitos secuenciales síncronos afectan a sus estados por cada conversión positiva o negativa de la señal CLK en función de la entrada. Así, este comportamiento puede significarse en forma de gráfico que se conoce como diagrama de estados. Otro nombre de un circuito secuencial síncrono es FSM (máquina de estados finitos). He aquí una pregunta para ti, ¿cuáles son los propiedades del FSM?