Разработка тактируемого синхронного конечного автомата «Гирлянда»

Поведение многих объектов описывается так называемой конечно-автоматной моделью. В соответствии с этой моделью объект находится в одном из конечного множества состояний, а переходит в другое состояние под воздействием входных сигналов (команд, событий). Находясь в том или ином состоянии, объект вырабатывает некий выходной сигнал (параметр). Иначе говоря, конечный автомат — математическая (алгоритмическая) модель поведения устройств с конечной памятью.

В синхронном цифровом автомате все триггеры используют один и тот же тактовый сигнал. Состояние такого конечного автомата изменяется только в момент времени, когда в тактовом сигнале происходит переключающий переход. Конечный автомат имеет конечное множество состояний. Под воздействием входных команд из некоторого конечного множества он может перейти в другое состояние и «выработать» некие значения выходных параметров. Существуют несколько разновидностей конечного автомата, среди них — автомат Мура и автомат Мили.

В автомате Мура значения выходных параметров однозначно определяются состоянием, в котором он находится. При этом состояние, в которое он перейдет, однозначно определяется текущим состоянием и входной командой. Автомат Мили отличается от автомата Мура только функцией выхода, которая определена на множестве всех пар состояние-команда. Такой автомат представляет собой последовательностную схему, выход которой зависит как от состояния, так и от входа. Любой конечный автомат Мили можно преобразовать в эквивалентный по поведению конечный автомат Мура, и наоборот.