3.3 Computersysteme I, Automatenmodelle für Schaltwerke

Was ist ein "Automat"?

Wie können Automaten formal beschrieben werden?

Wann spricht man von einem endlichen Automaten?

Was ist das
Eingabe-/Ausgabealphabet?

Wie wird ein endlicher Automat noch genannt?
(Englisch)

Was macht die Übergangsfunktion in einem Automaten?

Durch welche Funktion werden bei einem Automaten die Ausgabezeichen bestimmt?

Welche zwei Varianten gibt es für die Umsetzung der Ausgangsfunktion eines endlichen Automaten?

Wie nennt man einen endlichen Automaten, bei dem die Ausgangsfunktion nur vom aktuellen Zustand abhängt?

Wie nennt man einen endlichen Automaten, bei dem die Ausgangsfunktion f sowohl vom aktuellen Zustand als auch von den aktuellen Eingabezeichen abhängt?

Wie sieht die Ausgangsfunktion eines Moore-Automaten formal aus?

Wie sieht die Ausgangsfunktion f eines Mealyautomaten aus?

Sei ein FSM durch ein (binäres) Schaltwerk realisiert, wie berechnet sich dann die Menge der möglichen Eingabezeichen, Zustände und Ausgabezeichen?

Wann nennt man einen endlichen Automaten "vollständig"?

Wann nennt man einen endlichen Automaten "widerspruchsfrei"?

Welche Eigenschaft muss die Übergangsfunktion g aufweisen, damit ein endlicher Automat widerspruchsfrei ist?

Was muss für den jeweiligen Zustand \( S^{i}\) und \( S^{i+1} \) bei der Realisierung einer FSM durch ein Schaltwerk gelten, damit eine korrekte Arbeitsweise gewährleistet ist?

Wie wird innerhalb eines Schaltwerks zur Realisierung einer FSM erreicht, dass Zustand und Folgezustand voneinander entkoppelt sind?

Welche zwei Darstellungsformen von Schaltwerken als FSM gibt es?

Wie ist eine Zustandstabelle zu einem Schaltwerk als endlicher Automat grundsätzlich aufgebaut?

Wie ist die Darstellung eines Schaltwerks als Zustandsgraph grundsätzlich aufgebaut?

Was wird bei einem Zustandsgraphen eines Schaltwerkes grundsätzlich in die Knoten (Kreise) geschrieben?

Was wird bei einem Zustandsgraphen eines Schaltwerkes grundsätzlich an die Kanten geschrieben?

Was wird bei einem Mealyautomaten zusätzlich noch an die Kanten des Zustandsgraphen eines Schaltwerks geschrieben?

Wo wird bei dem Zustandsgraph eines Moore-Automaten die zu einem Zustand gehörende Belegung des Ausgangsvektors geschrieben?

Warum kann man bei einem Moore-Automaten die Kombination des Ausgabevektors in den Knoten schreiben?

Hat der Zustandsvektor eines Schaltwerkes k Variablen, dann hat der entsprechende Zustandsgraph höchstens wieviele Knoten?

Wieviele Kanten können in einem Zustandsgraph bei einem Eingabevektor mit m Komponenten maximal von jedem Knoten ausgehen?

Welche Einschränkung bzgl. des Taktes besteht bei einem zu einem Mealy-Automaten äquivalenten Moore-Automaten?

Warum erfolgen bei einem zu einem Mealyautomaten äquivalenten Moore-Automaten alle Ausgaben um einen Takt verzögert?

Wann kann man bei der Transformation
einer Mealy- in eine Moore-FSM
direkt den Wert der Ausgangsvariablen in den Knoten (im Moore-Graphen) schreiben?

Wieviele zusätzliche Knoten müsste man bei der Transformation einer Mealy-FSM in eine Moore-FSM bei unterschiedlichen Ausgabevariablen eingehender Kanten eines Knotens schaffen?

Wann muss man bei der Transformation eines
Mealy- in einen Moore-Automaten zusätzliche Knoten(Zustände) schaffen?

Wie ermittelt man bei der Transformation eines Mealy- in einen Moore-Automaten bei den neu entstehenden Knoten die Ausgangvariablen?

Was müsste man zur Transformation eines Moore-Automaten in einen Mealy-Automaten an Änderungen im Zustandsgraph vornehmen?

Wie kann man bei bei einem Zustandsgraphen überprüfen, ob man alle Kombinationen abgebildet hat?

Wenn es für ein Schaltwerk die Eingabevariablen 0 und 1 gibt, wieviele ausgehende Kanten muss dann jeder Knoten besitzen?