מכונות מצבים מסוג Moore או Mealy
כמעט בכל ראיון עבודה ישאלו אתכם בשלב כלשהו את השאלה הזאת:
"האם המכונה הזו היא מסוג Moore או Mealy?"
כולנו יודעים לדקלם את הכלל שלימדו אותנו באקדמיה:
במכונת Moore הפלט תלוי רק במצב הנוכחי ואילו במכונת Mealy הפלט תלוי במצב הנוכחי ובקלט. בואו נבין יחד מה זה בעצם אומר ואיזו מכונה עדיפה מבין שניהם.
העובדה שהפלט תלוי רק במצב הנוכחי מבטיחה לנו שהמוצא יכול להשתנות רק בעליית השעון ואינו מושפע משינויים שיתרחשו בכניסה במהלך מחזור השעון.
במכונות מור אנו מציינים את המוצא בתוך כל מצב, כך קל לראות שהמוצא תלוי רק במצב הנוכחי.
ראה תמונה 1
במכונת מילי המוצא מושפע גם מהכניסה, לכן נציין את המוצא על כל אחד מהחצים. דוגמא למכונת מילי עבור מציאת רצף של "11" ראה תמונה 2.
מספר המצבים במכונת מילי עשוי להיות קטן או שווה לכמות המצבים במכונת מור. נמשיך לבחון את ההבדלים בין Moore לבין Mealy בעזרת הדוגמא הנ"ל.
ידוע שמספר הרגיסטרים הדרושים על מנת לממש מכונה מסויימת הוא log2 של מספר המצבים, לכן בדוגמא שלנו מימוש מכונת הMoore- ייעשה על ידי 2 רגיסטרים אך לצורך מימוש מכונת ה-Mealy נוכל להסתפק ב- flip flop אחד בודד.
במימוש עם מכונת Mealy ניתן לראות איך הכניסה משפיעה ישירות על המוצא – החץ האדום בסרטוט למטה, ואילו במעגל שמממש את מכונת ה-Moore המוצא תלוי רק ברגיסטרים ואינו תלוי ישירות בכניסה. זהו הבדל עקרוני שגורר אחריו הבדלים נוספים:
- במכונת מילי המוצא עשוי להשתנות באמצע מחזור השעון ואילו במכונת מור המוצא משתנה רק בעליית השעון.
- במכונת מילי עשויים להיות פחות מצבים כי המוצא יכול להחזיק ערכים שונים באותו מצב.
- מכונת מילי מגיבה מהר יותר לשינויים בכניסה.
- קונספטואלית מכונת מור קלה יותר להבנה כי לכל מצב ישנו תפקיד שמוגדר היטב.
בדוגמא הנ"ל קיימת כניסה בודדת ויציאה בודדת אך בחיים האמיתיים מכונות המצבים מורכבות הרבה יותר. מכונות מצבים יודעות לתאר בצורה נוחה מערכות מורכבות מאוד. המכונה מטפלת במספר גדול של משתנים, המעברים בין המצבים תלויים במספר רב של כניסות והמכונה שולטת על המון יציאות.
הצורה הויזואלית הנוחה של ה-FSM בשילוב עם הפשטות בתרגומה לקוד הופכות את ה-FSM לכלי פופולרי מאוד בקרב כל מהנדס תכן לוגי, logic design engineer.