Finite State Machines.

Presentatie over: "Finite State Machines."— Transcript van de presentatie:

1 Finite State Machines

2 Terugblik: Set-Reset latch
1 q q 1 reset

3 State Diagrams

4 State diagrams State

5 State diagrams Transition State

6 State diagram SR-Latch
Ingangen SR Vorige Toestand q Nieuwe toestand 01 10 11 Q = {01,10} verzameling toestanden SR = {01,10,11} invoeralfabet 01є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie

7 State diagram SR-Latch
Ingangen SR Vorige Toestand q Nieuwe toestand 01 10 11 Q = {01,10} verzameling toestanden SR = {01,10,11} invoeralfabet 01є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie

8 State diagram SR-Latch
Ingangen Vorige toestand Nieuwe toestand strijdig 00 11 10 01 ?? Q = {01,10,11} verzameling toestanden SR = {00, 01,10,11} invoeralfabet 01є Q is de initiële toestand

9 Finite State Machines Schakeling bestaat uit:
Next state: combinatorische schakeling Current state: sequentiële schakeling Output function: combinatorische schakeling

10 Finite State Machines Twee typen FSM:
Moore machine: ingangen beïnvloeden uitgangen na klokpuls Mealy machine: ingangen beïnvloeden uitgangen direct We behandelen alleen Moore machines

11 Drie voorbeelden Verkeerslicht Branch predictor Lichtzoeker

12 Voorbeeld verkeerslicht
NScar EWcar Current State NS q Next State NS Q = δ(NScar,EWcar,q) 01 10 1 Q = {01,10} verzameling toestanden NScarEWcar = {00,01,10,11} invoeralfabet 01 є Q is de initiële toestand (NSrood, EWgroen) δ = is de overgangsfunctie = uitvoerfunctie

13 State diagram verkeerslicht
NScar EWcar Current State Next State NS nNS 01 10 1 State diagram SR-flipflop Q = {01,10} verzameling toestanden SR = {00,01,10,11} invoeralfabet Opdracht: teken state diagram verkeerslicht

14 State diagram

15 Verkeerslicht NScar EWcar Current State NSlight Next State nNS 01 10 1

16 Oplossing verkeerslicht Moore machine

17 Voorbeeld verkeerslicht

18 Branch Predictor

19 Branch Predictor Opdracht: vul tabel verder in Taken Current state
Linker bit van diagram is B Next state T B N nB nN 1 Tabel Branch Predictor Opdracht: vul tabel verder in

20 Tabel Branch Predictor
Taken Current state Next state T B N nB nN 1 Tabel Branch Predictor Opdracht: geef de Boole-uitdrukking voor nB en voor nN

21 Tabel Branch Predictor
Taken Current state Next state T B N nB nN 1 Tabel Branch Predictor Opdracht: vereenvoudig deze uitdrukking

22 Branch Predictor Opdracht: implementeer de Branch Predictor volgens het model van Moore

23 Oplossing Branch Predictor Moore machine

24 Opdracht: ga na dat bovenstaand diagram de werking van de Branch Predictor weergeeft

25 Lichtvolger lichtgevoelige diodes comparator Figuur 9.8 Sensorsysteem
+ lichtgevoelige diodes comparator Vuit V+ V- Figuur 9.8 Sensorsysteem

26 Lichtvolger

27 Lichtvolger spoel nr stap nr 1 2 3 4 on off On 5 = 1 6 = 2
Opdracht: teken state diagram lichtvolger

28 Lichtvolger spoel nr 1 2 3 4 ⇩ on off 5 = 1 6 = 2
Draai-richting Linksom spoel nr stap nr 1 2 3 4 ⇩ on off 5 = 1 6 = 2

29 Ontwerp lichtvolger volgens Moore
Hoeveel bits heeft de current state? Antwoord 2 Output function heeft 2 ingangen en 4 uitgangen! Vul tabel 2 bladz. 91 in. Laat S1 overeenkomen met spoel1 en S0 met spoel 2 Oplossing verschijnt volgende week dinsdag.

30 Ontwerp lichtvolger Hoeveel bits heeft de current state? Antwoord 2
Output function heeft 2 ingangen en 4 uitgangen! Vul tabel 2 bladz. 91 in.