fsm

David8·2022년 5월 30일
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논리설계

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  1. 현실 세계의 문제를 해결하기 위한 알고리즘

순차회로(sequential circuit)

  1. 조합회로와 메모리로 구성 --> 결과(output)가 input만이 아니라 현재 상태에도 영향을 받음
    1. 조합회로: 현재 input만 가지고 결과값 알 수 있음
    2. 메모리
      1. current state: 현재 상태
      2. next state: 다음 상태
  2. synchronous sequential circuit(동기)
    1. clock 사용 --> 값의 변화를 확인 ex) 1이 두번 들어 온 것인진 1이 한번 길게 들어오고 있는 것인지 clock을 통해서 구별 및 확인 가능
  3. asynchronous sequential circuit(비동기)
    1. clock 사용하지 않음 --> clock이 없이도 값의 변화를 구별 가능, 이 부분은 난이도 높아 동기 신호 위주로 다룸

state machine structure

  1. state memory(ff)
  2. nsl(next-state logic)
  3. ofl(output function logic)

moore machine(무어)

  1. 현재 상태만을 통해 output 값을 알 수 있음
  2. 특정 인풋 다음 clock에 값의 변화가 발생(유의: 해당 clock이 아니라 다음 clock에서 변화)

mealy machine(밀리)

  1. input과 현재 상태를 통해 output 값이 나옴

analysis of sequential circuit

  1. 식 도출 --> table 작성
    1. current state(AB)
    2. next state(AB)
    3. output
  2. timing diagram 작성

state diagram

  1. 요소: 노드와 아크로 구성

    1. 노드
      1. State(상태)/output(결과)로 표시 --> 무어와 밀리의 상태가 다름!
    2. 아크
      1. 아크를 모두 더하면 전체 집합이 되어야 함
      2. 하나의 경우 한 곳으로만 가야함
  2. reset

    1. 초기상태
  3. 무어와 밀리의 diagram이 다름: x값과 결과값의 관계에 따라

    1. 밀리머신: 인풋에 output값이 결정됨

    1. 무어머신: 인풋은 output 직접적인 영향을 미치지 않고 a,b에 영향을 미침

state machine design

  1. state diagram
  2. table
  3. state assignment
    1. 조합회로, 메모리(next state, current state), input, output을 고려!
    2. 심볼 --> 이진값으로

analysis of state machine

  1. 어떤 스테이트가 존재 하는가
  2. 어떤 이동이 가능한가(스테이트 사이에서)
  3. 다이어 그램
  4. state table
    1. encoding
      1. 카르노 맵을 그려야하므로 세번째 것을 11로 놓는게 편함
  5. 서킷(회로)
  6. 참고
    1. 밀리 vs 무어
      1. 밀리
        1. 밀리는 current state와 input으로 output 값이 나옴
        2. 밀리는 input값 자체를 이용해서 output 값이 나오므로 input값에 의한 변화가 바로 나타남
      2. 무어
        1. 무어는 input으로 current state가 바뀌고, 그 값만으로 output 값이 나옴
        2. 무어는 input값에 의해 current state가 바뀌고 이를 이용해 output 값이 나오므로 input에 의한 변화가 다음 clock에 나옴
        3. 무어가 밀리보다 state 1개 더 필요 --> 마지막 상태까지 state로 가지고 있어야 하기 때문에: 밀리보다 complexity가 높음
      3. state와 output이 직접적인지 간접적인지를 보고 밀리, 무어 판단

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