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반도체 기초 공부/논리회로

논리회로 상태 축약 (밀리머신, 무어머신)

by 전컴반 2022. 1. 6.
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상태 축약

 

상태의 수를 줄이면 하드웨어 오버헤드가 작아질 수 있다.

"행 정합" 기법은 기계적으로 초기 상태표를 작성해놓고, 중복되는 상태를 축약하여 최적의 상태표에 이르는 기법이다.

 

밀리 머신 (Mealy) 축약

 

예를 들어보자, 가능한 모든 패턴이 "리셋, 0 ,1, 00, 01, 10, 11"인 상태를 "A, B, C, D, E, F, G"에 할당한 후 다음 상태와 출력을 표현하면 초기 상태표는 아래와 같다. 

 

저작권침해의사없음

 

여기서 우리는 축약을 시작하는데 상태 p혹은 q에서 어떤 입력 x에 대해 다음 상태와 출력이 같다면 p와 q는 동등 상태로 간주하여 축약할 수 있다. 

다음 상태와 출력이 동일한 것은 A A 0 0이 있다. 즉, 상태 D == F == G인 것이다. 이에 다음 상태 중에 F와 G를 D로 통일하여 축약한다. 

 

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무어 머신 (Moore) 축약

 

예를 들어보자, 가능한 모든 패턴이 "리셋, 0 ,1, 00, 01, 10, 11"인 상태를 "A, B, C, D, E, F, G"에 할당한 후 다음 상태와 출력을 표현하면 초기 상태표는 아래와 같다. 

 

저작권침해의사없음

 

이번에는 D E 0가 중복된다. 즉, 현재 상태 B == D == F다. 따라서 D와 F를 B로 축약시키면 아래와 같이 되는데. 한번 더 축약이 가능한 것 같다. B와 E가 동일하기 때문이다. 

 

저작권침해의사없음

 

한번 더 축약을 거치면 최종적으로 아래처럼 축약된다. 7개였던 상태가 3개의 상태만으로 표현 가능하게 된 것이다. 이렇게 표현을 간략화할 수 있다

 

저작권침해의사없음

 

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