పరిమిత స్టేట్ మెషిన్: మీలీ స్టేట్ మెషిన్ మరియు మూర్ స్టేట్ మెషిన్

ది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రాలు (FSM లు) నిర్ణయాత్మక తర్కాన్ని అర్థం చేసుకోవడంతో పాటు డిజిటల్ వ్యవస్థలను నియంత్రించడంలో ముఖ్యమైనవి. FSM లో, అవుట్‌పుట్‌లు, అలాగే తదుపరి స్థితి, ప్రస్తుత స్థితి మరియు ఇన్‌పుట్ ఫంక్షన్. దీని అర్థం తదుపరి రాష్ట్రం యొక్క ఎంపిక ప్రధానంగా ఇన్పుట్ విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు బలం మరింత సమ్మేళనం వ్యవస్థ పనితీరుకు దారితీస్తుంది. సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ మాదిరిగా, అవుట్‌పుట్‌ను నిర్ణయించడానికి మాకు గత ఇన్‌పుట్‌ల చరిత్ర అవసరం. అందువల్ల సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ పాత్రలను అర్థం చేసుకోవడంలో FSM చాలా సహకారాన్ని రుజువు చేస్తుంది. సాధారణంగా, a ను ఏర్పాటు చేయడానికి రెండు పద్ధతులు ఉన్నాయి సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ డిజైన్ అవి మెలీ మెషీన్ అలాగే ఎక్కువ మెషీన్. ఈ వ్యాసం పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రం లేదా FSM, రకాలు, సిద్ధాంతం మరియు అమలు గురించి చర్చిస్తుంది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్ర ఉదాహరణలు , ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు.

FSM (ఫినిట్ స్టేట్ మెషిన్) అంటే ఏమిటి?

ది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రం యొక్క నిర్వచనం , పరిమిత స్టేట్ మెషిన్ (FSM) అనే పదాన్ని కూడా అంటారు పరిమిత స్థితి ఆటోమేషన్ . FSM అనేది ఒక గణన నమూనా, ఇది హార్డ్‌వేర్ లేకపోతే సాఫ్ట్‌వేర్ సహాయంతో అమలు చేయవచ్చు. ఇది సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ మరియు కొన్ని కంప్యూటర్ ప్రోగ్రామ్‌లను సృష్టించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. గణితం, ఆటలు, భాషాశాస్త్రం మరియు కృత్రిమ మేధస్సు వంటి రంగాలలోని సమస్యలను పరిష్కరించడానికి FSM లను ఉపయోగిస్తారు. నిర్దిష్ట ఇన్పుట్లు స్థితిలో నిర్దిష్ట మార్పులకు కారణమయ్యే వ్యవస్థలో, FSM ల సహాయంతో సూచించబడతాయి.

పరిమిత స్టేట్ మెషిన్

ఇది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్ర రేఖాచిత్రం టర్న్స్టైల్ యొక్క వివిధ పరిస్థితులను వివరిస్తుంది. టర్న్‌స్టైల్‌లో నాణెం ఉంచినప్పుడల్లా దాన్ని విప్పుతారు, మరియు టర్న్‌స్టైల్ నొక్కిన తర్వాత, అది లాభాలను పెంచుతుంది. ఒక నాణెంను అన్‌బోల్డ్ టర్న్‌స్టైల్‌లో ఉంచడం, లేకపోతే బోల్ట్ చేసిన టర్న్‌స్టైల్‌కు వ్యతిరేకంగా నొక్కడం దాని స్థితిని మార్చదు.

పరిమిత స్టేట్ మెషిన్ రకాలు

పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు మీలీ స్టేట్ మెషిన్ మరియు మూర్ స్టేట్ మెషిన్ .

మీలీ స్టేట్ మెషిన్

అవుట్‌పుట్‌లు ప్రస్తుత ఇన్‌పుట్‌లతో పాటు రాష్ట్రాలపై ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు ఎఫ్‌ఎస్‌ఎమ్‌ను మీలీ స్టేట్ మెషీన్‌గా పేర్కొనవచ్చు. కింది రేఖాచిత్రం మెలీ స్టేట్ మెషిన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం . మీలీ స్టేట్ మెషిన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది కాంబినేషన్ లాజిక్ అలాగే మెమరీ. మునుపటి అవుట్‌పుట్‌లలో కొన్నింటిని కాంబినేషన్ లాజిక్ ఇన్‌పుట్‌లుగా అందించడానికి యంత్రంలోని మెమరీని ఉపయోగించవచ్చు.

మీలీ స్టేట్ మెషిన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ప్రస్తుత ఇన్‌పుట్‌లతో పాటు రాష్ట్రాల ఆధారంగా, ఈ యంత్రం అవుట్‌పుట్‌లను ఉత్పత్తి చేయగలదు. అందువల్ల, అవుట్‌పుట్‌లు సిఎల్‌కె సిగ్నల్ యొక్క సానుకూలంగా లేకపోతే ప్రతికూలంగా ఉంటాయి. మీలీ స్టేట్ మెషిన్ యొక్క స్టేట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

మీలీ స్టేట్ మెషిన్ యొక్క స్టేట్ రేఖాచిత్రం

మీలీ స్టేట్ మెషీన్ యొక్క స్టేట్ రేఖాచిత్రంలో ప్రధానంగా A, B మరియు C అనే మూడు రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి. ఈ మూడు రాష్ట్రాలు సర్కిల్‌లలో ట్యాగ్ చేయబడతాయి మరియు ప్రతి సర్కిల్ ఒక రాష్ట్రంతో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. ఈ మూడు రాష్ట్రాల మధ్య మార్పిడులు నిర్దేశిత పంక్తుల ద్వారా సూచించబడతాయి. పై రేఖాచిత్రంలో, ఇన్‌పుట్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌లు 0/0, 1/0 మరియు 1/1 తో సూచించబడతాయి. ఇన్పుట్ విలువ ఆధారంగా, ప్రతి రాష్ట్రం నుండి రెండు మార్పిడులు ఉన్నాయి.

సాధారణంగా, మీలీ యంత్రంలో అవసరమైన రాష్ట్రాల మొత్తం మూర్ స్టేట్ మెషీన్‌లో అవసరమైన రాష్ట్రాల సంఖ్య కంటే తక్కువ లేదా సమానం. ప్రతి మీలీ స్టేట్ మెషీన్‌కు సమానమైన మూర్ స్టేట్ మెషిన్ ఉంది. తత్ఫలితంగా, ఆవశ్యకత ఆధారంగా మనం వాటిలో ఒకదాన్ని నియమించగలము.

మూర్ స్టేట్ మెషిన్

అవుట్‌పుట్‌లు ప్రస్తుత స్థితులపై ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు ఎఫ్‌ఎస్‌ఎం అని పేరు పెట్టవచ్చు మూర్ స్టేట్ మెషిన్ . ది మూర్ స్టేట్ మెషిన్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. మూర్ స్టేట్ మెషిన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం కాంబినేషన్ లాజిక్ మరియు మెమరీ అనే రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

మూర్ స్టేట్ మెషిన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఈ సందర్భంలో, ప్రస్తుత ఇన్‌పుట్‌లు, అలాగే ప్రస్తుత రాష్ట్రాలు తదుపరి రాష్ట్రాలను నిర్ణయిస్తాయి. ఈ విధంగా, తదుపరి రాష్ట్రాలను బట్టి, ఈ యంత్రం అవుట్‌పుట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కాబట్టి, రాష్ట్ర మార్పిడి తర్వాత దీని యొక్క ఫలితాలు వర్తిస్తాయి.

ది మూర్ స్టేట్ మెషిన్ స్టేట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. పై స్థితిలో, రేఖాచిత్రంలో ఎ, బి, సి, మరియు డి వంటి మెలీ స్టేట్ మెషిన్ వంటి నాలుగు రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి. నాలుగు రాష్ట్రాలతో పాటు వ్యక్తిగత ఉత్పాదనలు సర్కిల్‌లలో ఉంచబడతాయి.

మూర్ స్టేట్ మెషిన్ యొక్క స్టేట్ రేఖాచిత్రం

పై చిత్రంలో, A, B, C & D అనే నాలుగు రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి. ఈ రాష్ట్రాలు మరియు సంబంధిత ఉత్పాదనలు సర్కిల్స్ లోపల లేబుల్ చేయబడ్డాయి. ఇక్కడ, ప్రతి మార్పిడిలో ఇన్పుట్ విలువ గుర్తించబడుతుంది. పై చిత్రంలో ఇన్పుట్ విలువను బట్టి ప్రతి రాష్ట్రం నుండి రెండు మార్పిడులు ఉంటాయి.

సాధారణంగా, ఈ యంత్రంలో అవసరమైన రాష్ట్రాల మొత్తం మీలీ స్టేట్ మెషీన్‌లో అవసరమైన రాష్ట్రాల సంఖ్యతో సమానం

సాధారణంగా, ఈ యంత్రంలో అవసరమైన రాష్ట్రాల సంఖ్య అవసరమైన రాష్ట్రాలతో సమానంగా ఉంటుంది MSM (మీలీ స్టేట్ మెషిన్) . ప్రతి మూర్ స్టేట్ మెషీన్ కోసం, సంబంధిత మీలీ స్టేట్ మెషిన్ ఉంది. పర్యవసానంగా, అవసరాన్ని బట్టి మనం వాటిలో ఒకదాన్ని ఉపయోగించుకోవచ్చు.

ప్రతి మూర్ స్టేట్ మెషీన్‌కు సమానమైన మెలీ స్టేట్ మెషిన్ ఉంది. తత్ఫలితంగా, ఆవశ్యకత ఆధారంగా మనం వాటిలో ఒకదాన్ని నియమించగలము.

పరిమిత రాష్ట్ర యంత్ర అనువర్తనాలు

ది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్ర అనువర్తనాలు ప్రధానంగా కింది వాటిని చేర్చండి.

FSM లు ఉపయోగించబడే ఆటలలో ఎక్కువగా గుర్తించబడతాయి కృత్రిమ మేధస్సు , అయితే, అవి నావిగేట్ పార్సింగ్ టెక్స్ట్, కస్టమర్ యొక్క ఇన్పుట్ హ్యాండ్లింగ్, అలాగే నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్‌ల అమలులో కూడా తరచుగా జరుగుతాయి.

ఇవి గణన శక్తిలో పరిమితం చేయబడ్డాయి, అవి గుర్తించటానికి చాలా సరళంగా ఉంటాయి. కాబట్టి, క్లిష్ట వ్యవస్థ యొక్క పనితీరును సంగ్రహించడానికి సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలపర్‌లు మరియు సిస్టమ్ డిజైనర్లు వీటిని తరచుగా ఉపయోగిస్తారు.

వెండింగ్ మెషీన్లు, వీడియో గేమ్స్, ట్రాఫిక్ లైట్లు, నియంత్రికలు CPU లో, టెక్స్ట్ పార్సింగ్, ప్రోటోకాల్ యొక్క విశ్లేషణ, ప్రసంగం యొక్క గుర్తింపు , భాషా ప్రాసెసింగ్ మొదలైనవి.

పరిమిత స్టేట్ మెషిన్ యొక్క ప్రయోజనాలు

ది పరిమిత స్టేట్ మెషిన్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రాలు అనువైనవి
• ముఖ్యమైన నైరూప్యత నుండి కోడ్ అమలుకు తరలించడం సులభం
• తక్కువ ప్రాసెసర్ ఓవర్ హెడ్
• ఒక రాష్ట్రం యొక్క పునర్వినియోగతను సులభంగా నిర్ణయించడం

పరిమిత స్టేట్ మెషిన్ యొక్క ప్రతికూలతలు

ది పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రం యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి

• కంప్యూటర్ గేమ్స్ వంటి కొన్ని రంగాలలో నిర్ణయాత్మక పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రాల యొక్క character హించిన పాత్ర అవసరం లేదు
• డిజైన్ గురించి ఎటువంటి ఆలోచన లేకుండా FSM ఉపయోగించి భారీ వ్యవస్థల అమలు కష్టం.
• అన్ని డొమైన్‌లకు వర్తించదు
• రాష్ట్ర మార్పిడుల ఆదేశాలు సరళమైనవి.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రాలు . పై సమాచారం నుండి చివరకు, ఇన్పుట్ను బట్టి CLK సిగ్నల్ యొక్క ప్రతి సానుకూల లేకపోతే ప్రతికూల మార్పిడికి సింక్రోనస్ సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్లు వారి రాష్ట్రాలను ప్రభావితం చేస్తాయని మేము నిర్ధారించగలము. కాబట్టి, ఈ ప్రవర్తనను గ్రాఫికల్ రూపంలో సూచించవచ్చు, దీనిని రాష్ట్ర రేఖాచిత్రం అంటారు. సింక్రోనస్ సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ యొక్క మరొక పేరు FSM (పరిమిత రాష్ట్ర యంత్రం). ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఏమిటి FSM యొక్క లక్షణాలు ?