9. Описание и особенности работы автомата Мура.

Автомат Мура описывается следующим образом: , где –функция переходов, –функция выходов, z–входной сигнал, –выходной сигнал, a–состояние. Здесь функция выходов зависит только от текущего состояния. Автоматы с памятью работает во времени по тактам. Работу автоматов можно описать следующими способами: с помощью таблицы истинности; с помощью графов; с помощью граф-схемы алгоритмов (ГСА). Основным является табличный способ, программисты используют ГСА.

Табличный способ. Описывается одной объединяемой таблицей которая называется таблицей переходов-выходов.

				…
				…
				…
				…
…	…	…	…	…

Описание с помощью графов работы автомата Мура.

В вершинах состояния пишется сразу и выход, а на дугах только z (вход).

Описание с помощью ГСА.

Операторные вершины алгоритма – это квадратики. Условные вершины алгоритма - ромбики. Поскольку в автомате Мура выход зависит только от текущего состояния, то состояния рисуются рядом с операторной вершиной.

Правило определение следующего состояния и текущего выхода для автомата Мура: текущее состояние A₁, текущий выход в операторной вершине ω₁. Следующее состояние пусть будет А₂, проходим сколько угодно вершин, упираемся в операторную. То состояние, которое написано в операторной вершине и есть операторное.

Принципиальное отличие автомата Мура от Автомата Мили:

В автомате Мура выход зависит только от состояния. Состояния меняются по тактам, следовательно, выходной реакцией на какую-то входную z происходит с наступлением нового такта. В автомате Мили выход зависит не только от состояния, но и от входа z. Поэтому реакция ω на изменение z происходит уже на текущем такте. Не надо ждать следующего такта, чтобы эту реакцию получить. Автомат Мили более быстродействующий. Он практически мгновенно реагирует на входное изменение z. У автомата Мили выход может поменяться во время такта, а у Мура нет. Он всегда один и тот же.

10. Переход от абстрактного автомата к структурному. Модификации автоматов.

Рассмотрим отдельно элемент памяти П_z, таблица переходов которого дана в таблице. Множество выходных сигналов элементов памяти совпадает с множеством внутренних состояний.

Полнота переходов очевидна из таблицы (в каждом столбце все состояния встречаются). При рассмотрении автомата на абстрактном уровне его можно представить в виде рис.22 а.

При переходе от абстрактного автомата к структурному, входные и выходные сигналы должны быть закодированы наборами сигналов структурного алфавита (входного или выходного соответственно). При двоичном структурном алфавите автомат П_z будет иметь два входных и два выходных канала.

Итак, сами компоненты U_z и Q_z при Z = 1,...,R векторов сигналов возбуждения памяти U и сигналов обратной связи от памяти Q также могут быть представлены в виде векторов:

U_z = (U_Z1,U_Z2,...,U_ZK) и Q_Z = (Q_Z1,Q_Z2,...,Q_ZR).

Если не оговорено особо, то используется двоичный структурный алфавит как для входных и выходных каналов синтезируемого автомата, так и для входных и выходных каналов автоматов памяти. Алфавит состояний автоматов памяти также обычно двоичный.

При построении функций возбуждения памяти автомата используют функцию входов элемента памяти (b_i,b_j), ставящую в соответствие каждой паре состояний (b_i,b_j) сигнал, который должен быть подан на вход этого автомата для перевода его из состояния b_i в состояние b_j. Функцию входов удобно задавать в виде таблицы. Для элемента памяти (функция переходов которого приведена ранее) функция входов имеет вид:

Если входные сигналы элемента памяти q₁,...,q_p закодированы наборами (U_Z1,...,U_ZK) сигналов на его входных каналах, то элементами таблицы, задающей функцию входов вместо q_i будут соответствующие наборы. Так, если q₁ = 00, q₂ = 01, q₃ = 10, то соответствующая f входов будет иметь вид рис.23a.