Mealy和Moore状态机概述

Mealy和Moore状态机概述

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/ptw1992/article/details/141166896

Mealy和Moore状态机是有限状态机的两种基本类型，在计算机科学和电子工程领域有着广泛的应用。本文将详细介绍这两种状态机的语义差异、特点以及如何在Simulink中创建它们。

Mealy和Moore状态机的语义学

Mealy和Moore通常被认为是建模有限状态机的基本行业标准范式。通常在状态机模型中，下一个状态是当前状态及其输入的函数，如下所示：

X(n+1)=f(X(n),u)

在这个等式中：

• X(n) 表示时间步n的状态
• X(n+1) 表示下一时间步n+1的状态
• u 代表输入

状态是本地数据和图表活动的组合。因此，计算状态意味着更新本地数据并从当前活动状态转换到新状态。状态从一个阶段延续到另一个阶段。

在这种情况下，Mealy和Moore状态机都有明确的语义：

默认状态机类型

当您创建状态流图时，默认类型是混合状态机模型，它将Mealy和Moore图的语义与扩展的状态流图语义相结合。此默认图表类型称为“Classic”。

输出可用性

Mealy机器计算转换的输出，而Moore机器计算状态的输出。因此，Mealy图表可以比Moore图表更早地计算输出，也就是说，在图表的默认路径执行时。如果为Mealy图表启用图表属性Execute（enter）chart At Initialization，则此计算发生在t=0（第一时间步）；否则，它发生在t=1（下一时间步）。相比之下，Moore机器只能在默认路径执行后计算输出。在此之前，输出将采用默认值。

Mealy和Moore图表的优点

Mealy和Moore图表与经典状态流程图相比具有以下优势：

• 您可以验证您创建的Mealy和Moore图表，以确保它们符合其形式定义和语义规则。错误消息出现在编译时（而不是设计时）。
• 对于C/C++和HDL目标，Moore图提供了比经典图更有效的实现。
• 您可以使用Moore图表来模拟反馈回路。在Moore图中，输入没有直接的馈通。因此，您可以设计一个从输出端口到输入端口的反馈回路，而无需引入代数回路。Mealy和Classic图表具有直接的馈通和代数循环误差。

创建Mealy和Moore图表

要创建新的Mealy或Moore图表，请执行以下步骤：

1. 将新的图表块添加到Simulink模型中。然后双击该块以打开Stateflow编辑器。
2. 在图表的空白区域单击鼠标右键，然后选择“Properties”。
3. “图表属性”对话框打开。
4. 从状态机类型下拉菜单中，选择Mealy或Moore。
5. 单击“OK”。

图表图标将更新以显示所选图表类型。