Máquinas de estados e controladores

Modelos

FSM guarda só o passado necessário. Próximo estado: estado + entradas.

Modelo	Saída depende de	No diagrama
Moore	Estado atual	Dentro do estado
Mealy	Estado e entrada	Na seta, entrada/saída

Saída Mealy pode mudar entre flancos; não é valor registado.

Novo bit $b$ sobre prefixo de resto $r$ : $r^+=(2r+b)\bmod3$ . Reset em R0 com saída 1; vazio conta como zero.

110 percorre R0,R1,R0,R0: 6, múltiplo de 3.

Binário mínimo: $\lceil\log_23\rceil=2$ flip-flops; one-hot usa 3, um bit por estado. Reset e códigos inválidos com destino definido.
Síntese D: cada termo vem de uma linha com próximo bit 1. One-hot: o próximo de cada estado é a OR das setas que lá chegam; sem recuperação garantida, 000 fica em 000.

Sobreposição conserva o sufixo útil: em 10101 há duas deteções de 101; depois de D, o 1 final já conta.
Mealy de 11: $q^+=b$ , $z=qb$ . 111 produz 0,1,1. Usa o estado anterior na saída; o simulador amostra entradas estáveis.
Impulso de um ciclo: Espera→Impulso→Libertação; só Impulso com saída 1. Sem Libertação, entrada longa repete impulsos.

Soma de 64 módulos C2 com leitura combinatória: contador de 6 bits, acumulador sem sinal de 38 bits ( $64\times2^{31}=2^{37}$ ). Flanco de arranque inicializa; 64 seguintes somam; último entra em Concluído. Memória síncrona exige outro traço.
Minimizar: agrupa por saída, divide por transições para grupos diferentes, repete. Mesma saída não basta para fundir.
Handshake de quatro fases: fixa D, sobe valid, espera ack, desce valid, espera descer ack. Conserva D até ao fim. Entre relógios, sincroniza; bits separados não garantem a palavra.