The mesin keadaan terhingga (FSM) penting untuk memahami logik membuat keputusan serta mengawal sistem digital. Dalam FSM, output, dan juga keadaan seterusnya, adalah keadaan semasa dan fungsi input. Ini bermaksud bahawa pemilihan keadaan seterusnya bergantung terutamanya pada nilai input dan kekuatan yang membawa kepada prestasi sistem yang lebih kompleks. Seperti dalam logik berurutan, kami memerlukan sejarah input masa lalu untuk menentukan output. Oleh itu, FSM terbukti sangat bekerjasama dalam memahami peranan logik yang berurutan. Pada asasnya, terdapat dua kaedah untuk mengatur a reka bentuk logik berurutan iaitu mesin mealy dan juga mesin yang lebih banyak. Artikel ini membincangkan teori dan pelaksanaan mesin keadaan terbatas atau FSM, jenis, contoh mesin keadaan terhingga , kelebihan dan kekurangan.
Apa itu FSM (Mesin Keadaan Terhingga)?
The definisi mesin keadaan terhingga adalah , istilah mesin keadaan terhingga (FSM) juga dikenali sebagai keadaan terhingga automasi . FSM adalah model pengiraan yang dapat dilaksanakan dengan bantuan perkakasan selain perisian. Ini digunakan untuk membuat logik berurutan serta beberapa program komputer. FSM digunakan untuk menyelesaikan masalah dalam bidang seperti matematik, permainan, linguistik, dan kecerdasan buatan. Dalam sistem di mana input tertentu dapat menyebabkan perubahan keadaan tertentu yang dapat ditandakan dengan bantuan FSM.
Mesin Keadaan Terhingga
Ini gambarajah mesin keadaan terhingga menerangkan pelbagai keadaan pintu pusing. Setiap kali memasukkan duit syiling ke pintu putar akan melepaskannya, dan setelah pintu putar ditekan, ia akan mengaut keuntungan. Meletakkan duit syiling ke pintu putar yang tidak berlabel, jika tidak menekan putaran pusing tidak akan mengubah keadaannya.
Jenis Mesin Keadaan Terhingga
Mesin keadaan terhingga dikelaskan kepada dua jenis seperti Mesin keadaan Mealy dan Mesin negeri Moore .
Mesin Negeri Mealy
Apabila output bergantung pada input semasa dan juga keadaan, maka FSM dapat dinamakan sebagai mesin keadaan mealy. Gambar rajah berikut adalah gambarajah blok mesin keadaan mealy . Gambarajah blok mesin keadaan mealy terdiri daripada dua bahagian iaitu logik gabungan serta ingatan. Memori di mesin boleh digunakan untuk memberikan beberapa output sebelumnya sebagai input logik gabungan.
Rajah Blok Mesin Negeri Mealy
Berdasarkan input semasa dan keadaan, mesin ini dapat menghasilkan output. Oleh itu, output hanya sesuai dengan positif sebaliknya negatif dari isyarat CLK. Gambarajah keadaan mesin mealy state ditunjukkan di bawah.
Rajah Negeri Mesin Mealy State
Gambarajah keadaan mesin keadaan mealy terutamanya merangkumi tiga keadaan iaitu A, B, dan C. Ketiga keadaan ini ditandai di dalam bulatan serta setiap bulatan berkomunikasi dengan satu keadaan. Penukaran di antara ketiga-tiga keadaan ini ditandai dengan garis yang diarahkan. Dalam rajah di atas, input dan output dilambangkan dengan 0/0, 1/0, dan 1/1. Berdasarkan nilai input, terdapat dua penukaran dari setiap negeri.
Secara amnya, jumlah keadaan yang diperlukan dalam mesin mealy berada di bawah atau setara dengan jumlah keadaan yang diperlukan dalam mesin negara Moore. Terdapat mesin keadaan Moore yang sama untuk setiap mesin keadaan Mealy. Hasilnya, berdasarkan keperluan kita dapat menggunakan salah satu daripadanya.
Mesin Negeri Moore
Apabila output bergantung pada keadaan semasa maka FSM boleh dinamakan sebagai Mesin negeri Moore . The Gambarajah blok mesin negeri Moore ditunjukkan di bawah. Gambarajah blok mesin keadaan Moore terdiri daripada dua bahagian iaitu logik gabungan dan juga memori.
Rajah Blok Mesin Negeri Moore
Dalam kes ini, input semasa, dan juga keadaan semasa, akan menentukan keadaan seterusnya. Oleh itu, bergantung pada keadaan yang lebih jauh, mesin ini akan menghasilkan output. Jadi, keluaran ini akan berlaku hanya setelah penukaran negara.
The Gambarajah keadaan mesin negeri Moore ditunjukkan di bawah. Dalam keadaan di atas, gambarajah merangkumi empat keadaan seperti mesin keadaan mealy iaitu A, B, C, dan D. keempat-empat keadaan serta output individu diletakkan dalam bulatan.
Rajah Negeri Mesin Negeri Moore
Dalam rajah di atas, terdapat empat keadaan, iaitu A, B, C & D. Keadaan ini dan keluaran masing-masing dilabelkan di dalam bulatan. Di sini, hanya nilai input yang ditandakan pada setiap penukaran. Dalam gambar di atas merangkumi dua penukaran dari setiap keadaan bergantung pada nilai input.
Secara amnya, jumlah keadaan yang diperlukan dalam mesin ini lebih besar daripada yang setara dengan bilangan keadaan yang diperlukan dalam mesin keadaan mealy
Secara amnya, bilangan keadaan yang diperlukan dalam mesin ini lebih banyak daripada yang setara dengan keadaan yang diperlukan di MSM (mesin negara Mealy) . Untuk setiap mesin negeri Moore, terdapat mesin keadaan Mealy yang sesuai. Oleh itu, bergantung pada keperluan kita dapat memanfaatkan salah satu daripadanya.
Terdapat mesin keadaan mealy yang sama untuk setiap mesin negeri Moore. Hasilnya, berdasarkan keperluan kita dapat menggunakan salah satu daripadanya.
Aplikasi Mesin Keadaan Terhingga
The aplikasi mesin keadaan terhingga terutamanya merangkumi perkara berikut.
FSM digunakan dalam permainan di mana mereka paling dikenali untuk digunakan kecerdasan buatan , dan bagaimanapun, mereka juga sering melakukan pelaksanaan navigasi menguraikan teks, pengendalian input pelanggan, dan juga protokol rangkaian.
Ini terhad dalam kekuatan komputasi mereka mempunyai kualiti yang baik sehingga mudah dikenali. Jadi, mereka sering digunakan oleh pembangun perisian dan juga pereka sistem untuk meringkaskan prestasi sistem yang sukar.
Mesin keadaan terhingga berlaku di mesin layan diri, permainan video, lampu isyarat, pengawal dalam CPU, penghuraian teks, analisis protokol, pengiktirafan ucapan , pemprosesan bahasa, dll.
Kelebihan Mesin Keadaan Terhingga
The kelebihan Mesin Keadaan Terhingga sertakan perkara berikut.
- Mesin keadaan terhingga fleksibel
- Mudah beralih dari abstrak yang signifikan ke pelaksanaan kod
- Overhead pemproses rendah
- Penentuan mudah dicapai sesuatu negeri
Kekurangan Mesin Keadaan Terhingga
The kelemahan mesin keadaan terhingga sertakan perkara berikut
- Karakter yang diharapkan dari mesin keadaan terbatas deterministik tidak diperlukan dalam beberapa bidang seperti permainan komputer
- Pelaksanaan sistem besar menggunakan FSM sukar untuk dikendalikan tanpa idea reka bentuk.
- Tidak terpakai untuk semua domain
- Urutan penukaran keadaan tidak fleksibel.
Oleh itu, ini semua berkaitan mesin keadaan terhingga . Dari maklumat di atas akhirnya, kita dapat menyimpulkan bahawa litar berurutan segerak mempengaruhi keadaannya untuk setiap penukaran positif atau negatif isyarat CLK bergantung pada inputnya. Jadi, tingkah laku ini dapat ditunjukkan dalam bentuk grafik yang dikenali sebagai gambarajah keadaan. Satu lagi nama litar berurutan segerak adalah FSM (mesin keadaan terhingga). Inilah soalan untuk anda, apakah itu sifat FSM ?
