1. מבוסס על הרצאות של יורם זינגר, האוניברסיטה העברית י"ם
Finite State Machines
יהודה אפק, יוסי מטיאס אוניברסיטת תל אביב
מבוסס על הרצאות של
יורם זינגר, האוניברסיטה העברית י"ם

2. Finite State Machine (FSM)
00/0
01/0
11/0
10/1 1
=Iקלט (כמקודם)
=Oפלט
האוטומט פולט 1 אחרי ש"ראה" לפחות 3 1-ים מאז ה- 0 האחרון.
פלט מצוייר במצבים Moore FSM

3. Finite State Machine (FSM)
0/0
קלט (כמקודם) 00
1/0
0/0 01
0/0
0/0
1/0 10
פלט
1/1 11
1/1
האוטומט פולט 1 אחרי ש"ראה" לפחות 3 1-ים מאז ה- 0 האחרון.
פלט מצוייר על הקשתות Mealy FSM

4. טבלת המצבים –Moore הפלט תלוי ב – A & B At Bt I=0 I=1 At+1 Bt+1 Ot 1
00/0 At Bt
I=0
I=1
At+1
Bt+1 Ot 1 1
01/0 1
11/0 1
10/1 1
הפלט תלוי ב – A & B

5. טבלת המצבים - Mealy At Bt
X=0
X=1
At+1
Bt+1 Ot 1
הפלט תלוי ב - X

6. טבלת המצבים – Moore At Bt I=0 I=1 At+1 Bt+1 Ot 1 10 11 01 00 Bt+1 1 10
00/0
01/0
11/0
10/1 1
טבלת המצבים – Moore At Bt
I=0
I=1
At+1
Bt+1 Ot 1 AB AB 10 11 01 00
Bt+1 1 10 11 01 00
At+1 1 I

7. דוגמא - Moore A B כניסה אחת ויציאה אחת 2FF מסוג Data  4 מצבים. I OQ A Q’ O D Q B Q’
At+1= A*I + B * I= I(A+B)
Bt+1= A*I
כניסה אחת ויציאה אחת
2FF מסוג Data  4 מצבים.
O = A*B

8. דוגמא – Mealy A X Out B כניסה אחת ויציאה אחתD Q A Q’ X
Out D Q B Q’
כניסה אחת ויציאה אחת
היציאה תלויה ב- QA, QB ו- X.
2FF מסוג Data  4 מצבים.

9. Moore Vs. Mealy פלט: אוטומט: שיקולים: Moore שקול ל – Mealy (ולהפך)
Moore – לא תלוי ב"יציבות" הקלט (מספיק שיהיה קבוע Ts + Th) אך ידרשו FFs נוספים אם דרושה תלות היציאה בקלט.
Mealy – פשוט לממוש אם יש תלות של היציאה בקלט אך נדרשת יציבות.
Moore שקול ל – Mealy (ולהפך)

10. נוהל עיצוב הגדר במילים את פעולת המעגל. בנה את טבלת המצבים (אוטומט)
צמצם / מצא ייצוג קטן של אוטומט המצבים.
קבע משתנים אשר ייצגו את המצבים (בצורה וקטורית). קבע את מספר הדלגלגים והתאם אות לכל דלגלג.
בחר בסוג הדלגלג להשתמש בו.
קבל טבלאות העירור והיציאות של המעגל מטבלת המצבים.
חשב את פונקציות היציאה של המעגל ואת פונקציות הכניסה של FF (בעזרת מפות קרנו או כל שיטה אחרת)
צייר הדיאגרמה הלוגית. *

11. דוגמת תכנון "תקין" "תקין" "שמאלה" "ימינה" מערב "שמאלה" מרכז "ימינה"
I Robot
"תקין"
"תקין"
"שמאלה"
"ימינה"
מערב
"שמאלה"
מרכז
"ימינה"
מזרח
"תקין"
"תקין"
"שמאלה"
"ימינה"
"תקוע"
"תקוע"

12. אוטומט המצבים – תיאור סמלי:
מרכז
תקין / שמאל
תקין / ימין
תקין / ימין
תקוע / שמאל
תקין / שמאל
מזרח
מערב
תקוע / ימין

13. 00 10 01 אוטומט המצבים: תקין : 0 תקוע : 1 "ימין" : 0 "שמאל" : 1
תקין : 0 תקוע : 1
"ימין" : 0 "שמאל" : 1
המצב הנוכחי
קלט X
המצב הבא
פלט Y A B 1 A B 00
0/0
1/0
קלט
מרכז
1/1 10 01
1/0
0/0
פלט
מזרח
מערב
0/1
3 מצבים
נזדקק ל – 2FF
2FF יכולים "לזכור" 4 מצבים.
מצב שלא משתמשים בו ("11")

14. טבלת המצבים + מעברים:
המצב הנוכחי
קלט X
המצב הבא
פלט Y A B 1

15. פונקציות יציאה + מצב הבא:
מימוש עבור D-FF Bt 1 
A(t+1) = B’X’ = (B+X)’ At Xt Bt 1 
B(t+1) = A’X At Xt Bt 1 
Y(t) = AX’ + BX At Xt

16. מימוש עבור DFF (שעון מושמט)
דיאגרמה לוגית:
AX’ X D Q
B’X’ A C Q’ y D Q
A’X B BX C Q’
מימוש עבור DFF (שעון מושמט)

17. Where are We Going?? מבנה מחשבים  Arithmetic Single/multicycle
Datapaths
µProc
60%/yr.
(2X/1.5yr)
DRAM
9%/yr.
(2X/10 yrs) 1 10
100
1000
1980
1981
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
CPU
1982
Processor-Memory
Performance Gap: (grows 50% / year)
Performance
Time
“Moore’s Law”
מבנה
מחשבים
IFetch
Dcd
Exec
Mem WB
Pipelining
Memory Systems 
I/O