Функциональная схема автомата Мура

Конечным детерминированным автоматом типа Мура называется совокупность пяти объектов:

где S, X, Y и δ — соответствуют определению автомата типа Мили, а μ является отображением вида: μ : S → Y,

с зависимостью состояний и выходных сигналов во времени уравнением:

.
Особенностью автомата Мура является то, что символ y(t) в выходном канале существует все время, пока автомат находится в состоянии s(t).

Для любого автомата Мура существует автомат Мили, реализующий ту же самую функцию. И наоборот: для любого автомата Мили существует соответствующий автомат Мура.

Реализация секвенциальной логики на Verilog

В рамках секвенциальной логики выходное значение зависит не только от текущего входного воздействия, но и от предыстории функционирования цифрового устройства. Другими словами, секвенциальная логика предполагает наличие памяти, которая в комбинационной логике не предусмотрена.

Пример: Автомат Мили

Автомат Мили (англ. Mealy machine) — конечный автомат, выходная последовательность которого (в отличие от автомата Мура) зависит от состояния автомата и входных сигналов. Это означает, что в графе состояний каждому ребру соответствует некоторое значение (выходной символ). В вершины графа автомата Мили записываются выходящие сигналы, а дугам графа приписывают условие перехода из одного состояния в другое, а также входящие сигналы.
Автомат Мили можно описать пятеркой (Q,X,Y,f,g), где Q - множество состояний автомата, X - множество входных символов, Y - множество выходных символов, q=f(Q,X) - функция состояний, y=g(Q,Y) - функция выходных символов.
Кодировка автомата Мили:
Вершина (операторная или логическая), стоящая после вершины "Начало", а также вход вершины "Конец" помечается символом S₁, вершины, стоящие после операторных помечаются символом S_n (n=2,3..).

По способу формирования функций выходов выделяют автоматы Мили и Мура.

Автомат Мили

В автомате Мили (англ. Mealy machine) функция выходов определяет значение выходного символа по классической схеме абстрактного автомата. Математическая модель автомата Мили и схема рекуррентных соотношений не отличаются от математической модели и схемы рекуррентных соотношений абстрактного автомата. Таким образом, можно дать следующее определение:

Конечным детерминированным автоматом типа Мили называется совокупность пяти объектов

,

где S, X и Y — конечные непустые множества, а и — отображения вида:

и

со связью элементов множеств S, X и Y в абстрактном времени T = {0, 1, 2, …} уравнениями:

(Отображения и получили названия, соответственно функции переходов и функции выходов автомата A).

Особенностью автомата Мили является то, что функция выходов является двухаргументной и символ в выходном канале y(t) обнаруживается только при наличии символа во входном канале x(t).

Автомат Мура

Зависимость выходного сигнала только от состояния представлена в автоматах типа Мура (англ. Moore machine). В автомате Мура функция выходов определяет значение выходного символа только по одному аргументу — состоянию автомата. Эту функцию называют также функцией меток, так как она каждому состоянию автомата ставит метку на выходе.