The ierobežotu stāvokļu mašīnas (FSM) ir nozīmīgi, lai izprastu lēmumu pieņemšanas loģiku, kā arī kontrolētu digitālās sistēmas. MFV izejas, kā arī nākamais stāvoklis ir pašreizējais stāvoklis un ievades funkcija. Tas nozīmē, ka nākamā stāvokļa izvēle galvenokārt ir atkarīga no ieejas vērtības un stipruma, kas noved pie sarežģītākas sistēmas veiktspējas. Tāpat kā secīgā loģikā, lai izlemtu izeju, mums ir nepieciešama iepriekšējo ievades vēsture. Tāpēc MFV izrādās ļoti sadarbspējīga secīgu loģisko lomu izpratnē. Būtībā a sakārtošanai ir divas metodes secīgs loģikas dizains proti, miltu mašīna, kā arī vairāk mašīnu. Šajā rakstā aplūkota ierobežotas stāvokļa mašīnas vai MFV teorija un ieviešana, veidi, ierobežotu stāvokļu mašīnu piemēri , priekšrocības un trūkumi.
Kas ir MFV (galīgā stāvokļa mašīna)?
The galīgā stāvokļa mašīnas definīcija ir , termins galīgā stāvokļa mašīna (FSM) ir pazīstams arī kā ierobežots stāvoklis automatizācija . MFV ir aprēķinu modelis, kuru var izpildīt ar aparatūras palīdzību, citādi programmatūru. To izmanto, lai izveidotu secīgu loģiku, kā arī dažas datorprogrammas. MFV tiek izmantoti, lai atrisinātu problēmas tādās jomās kā matemātika, spēles, valodniecība un mākslīgais intelekts. Sistēmā, kurā konkrēti ievadi var izraisīt īpašas izmaiņas stāvoklī, kuras var apzīmēt ar MFV palīdzību.
Galīgā stāvokļa mašīna
Šis galīgā stāvokļa mašīnas diagramma izskaidro dažādus turniketa apstākļus. Ikreiz, kad monēta tiek ievietota turniketē, tā tiek atskrūvēta, un pēc tam, kad turnikets ir nospiests, tā pieskrūvē. Monētas ievietošana nepieskrūvētā turniketē, pretējā gadījumā nospiešana pret pieskrūvēto turniketi nemainīs tās stāvokli.
Galīgā stāvokļa mašīnas veidi
Ierobežotā stāvokļa mašīnas tiek klasificētas divos veidos, piemēram, Mealy štata mašīna un Mūra štata mašīna .
Mealy State Machine
Kad izejas ir atkarīgas no pašreizējām ieejām, kā arī no stāvokļiem, MFV var nosaukt par miltu stāvokļa mašīnu. Šī diagramma ir miltu stāvokļa mašīnas blokshēma . Miltu stāvokļa mašīnas blokshēma sastāv no divām daļām, proti kombinācijas loģika kā arī atmiņa. Iekārtas atmiņu var izmantot, lai nodrošinātu dažas no iepriekšējām izejām kā kombinācijas loģikas ieejas.
Mealy State Machine Block diagramma
Pamatojoties uz pašreizējām ieejām, kā arī stāvokļiem, šī mašīna var radīt izejas. Tādējādi izejas var būt piemērotas tikai ar pozitīvu, citādi negatīvu CLK signālu. Maltās štata mašīnas stāvokļa diagramma ir parādīta zemāk.
Mealy State Machine stāvokļa diagramma
Miltu stāvokļa mašīnas stāvokļa diagramma galvenokārt ietver trīs stāvokļus, proti, A, B un C. Šie trīs stāvokļi ir atzīmēti apļos, kā arī katrs aplis sazinās ar vienu stāvokli. Reklāmguvumus starp šiem trim stāvokļiem apzīmē virzītas līnijas. Iepriekšējā diagrammā ieejas un izejas tiek apzīmētas ar 0/0, 1/0 un 1/1. Pamatojoties uz ievades vērtību, katrā valstī notiek divi reklāmguvumi.
Parasti nepieciešamo stāvokļu daudzums miltu mašīnā ir mazāks vai vienāds ar nepieciešamo stāvokļu skaitu Mūra štata mašīnā. Katrai Mealy štata mašīnai ir vienāda Mūra štata mašīna. Tā rezultātā, pamatojoties uz nepieciešamību, mēs varam izmantot vienu no viņiem.
Mūra štata mašīna
Kad izejas ir atkarīgas no pašreizējiem stāvokļiem, MFV var nosaukt kā Mūra štata mašīna . The Mūra štata mašīnas blokshēma ir parādīts zemāk. Mūra štata mašīnas blokshēma sastāv no divām daļām, proti, kombinācijas loģikas, kā arī atmiņas.
Mūra štata mašīnu bloku shēma
Šajā gadījumā pašreizējie ievadi, kā arī pašreizējie stāvokļi izlems nākamos stāvokļus. Tādējādi, atkarībā no turpmākajiem stāvokļiem, šī mašīna ģenerēs izejas. Tātad tā rezultāti būs piemērojami vienkārši pēc stāvokļa pārveidošanas.
The Mūra stāvokļa mašīnas stāvokļa diagramma ir parādīts zemāk. Iepriekš minētajā stāvoklī diagramma ietver četrus stāvokļus, piemēram, miltu stāvokļa mašīnu, proti, A, B, C un D. četri stāvokļi, kā arī atsevišķas izejas tiek ievietotas apļos.
Mūra štata mašīnas štata diagramma
Iepriekš minētajā attēlā ir četri stāvokļi, proti, A, B, C un D. Šie stāvokļi un attiecīgie rezultāti ir apzīmēti apļu iekšpusē. Katrā reklāmguvumā vienkārši tiek atzīmēta ievadītā vērtība. Iepriekš minētajā attēlā ir iekļauti divi reklāmguvumi no katra stāvokļa atkarībā no ievades vērtības.
Parasti šajā mašīnā nepieciešamo stāvokļu daudzums ir lielāks nekā citādi ekvivalents vajadzīgajam stāvokļu skaitam miltu stāvokļa mašīnā
Parasti šajā mašīnā nepieciešamo stāvokļu skaits ir vairāk nekā citādi ekvivalents nepieciešamajiem stāvokļiem MSM (Mealy State mašīna) . Katrai Mūra štata mašīnai ir atbilstoša Mealy štata mašīna. Līdz ar to, atkarībā no nepieciešamības, mēs varam izmantot vienu no tiem.
Katrai Mūra štata mašīnai ir vienāda miltu stāvokļa mašīna. Tā rezultātā, pamatojoties uz nepieciešamību, mēs varam izmantot vienu no viņiem.
Galīgo stāvokļu mašīnu lietojumi
The ierobežotu stāvokļu mašīnu lietojumprogrammas galvenokārt ietver šādas.
MFV tiek izmantotas spēlēs, kurās tās ir visvairāk atpazītas mākslīgais intelekts , un tomēr tie bieži notiek arī navigācijas parsēšanas teksta navigācijā, klienta ievades apstrādē, kā arī tīkla protokolos.
Tiem ir ierobežota skaitļošanas jauda, un to kvalitāte ir salīdzinoši vienkārša. Tātad, tos bieži izmanto programmatūras izstrādātāji, kā arī sistēmu dizaineri, lai apkopotu sarežģītas sistēmas veiktspēju.
Ierobežotā stāvokļa automāti ir piemērojami tirdzniecības automātos, video spēlēs, luksoforos, kontrolieri procesorā, teksta parsēšana, protokola analīze, runas atpazīšana , valodas apstrāde utt.
Galīgās valsts mašīnas priekšrocības
The Finite State Machine priekšrocības iekļaujiet sekojošo.
- Ierobežotā stāvokļa mašīnas ir elastīgas
- Viegli pāriet no nozīmīga abstrakta uz koda izpildi
- Zems procesora pieskaitāmais
- Viegla stāvokļa sasniedzamības noteikšana
Galīgās stāvokļa mašīnas trūkumi
The ierobežotās stāvokļa mašīnas trūkumi iekļaujiet sekojošo
- Paredzamais deterministisko galīgo stāvokļu mašīnu raksturs var nebūt vajadzīgs dažās jomās, piemēram, datorspēlēs
- Milzīgu sistēmu ieviešana, izmantojot MFV, ir grūti pārvaldāma bez idejas par dizainu.
- Nav piemērojams visiem domēniem
- Valsts pārveidošanas kārtība nav elastīga.
Tādējādi tas ir viss ierobežota stāvokļa mašīnas . No iepriekš minētās informācijas visbeidzot, mēs varam secināt, ka sinhronās secīgās ķēdes ietekmē to stāvokli katram pozitīvam citādi negatīvam CLK signāla pārveidojumam atkarībā no ieejas. Tātad šo uzvedību var apzīmēt kā grafiku, kas ir pazīstama kā stāvokļa diagramma. Vēl viens sinhronas secīgas ķēdes nosaukums ir FSM (galīgā stāvokļa mašīna). Šeit ir jautājums jums, kādi ir MFV īpašības ?
