有限状态机由组合逻辑和寄存器逻辑组成。 1,寄存器逻辑的功能:用于存储有限状态机的内部状态。
组合逻辑可以分为两部分:二级逻辑和输出逻辑。次逻辑的功能是确定有限状态机的下一个状态;输出逻辑用于确定有限状态机的输出。
在实际应用中,根据有限状态机是否使用输入信号,设计人员通常将它们分类为Moore型有限状态机和Mealy有限状态机。 1.摩尔型有限状态机:指有限状态机,其输出信号仅与当前状态有关,即摩尔型有限状态机的输出可视为当前状态的函数。
2. Mealy型有限状态机:指有限状态机,其输出信号不仅与当前状态有关,而且与所有输入信号有关,即Mealy有限状态机的输出可视为当前状态和所有输入信号。功能。
可以看出,Mealy有限状态机比Moore有限状态机更复杂。 Moore型与Mealy型有限状态机的区别:Moore型有限状态机只与当前状态有关,与输入信号无关; Mealy型有限状态机不仅与当前状态有关,而且与状态机的输入信号有关。
有限状态机指的是顺序逻辑电路,其输出取决于过去的输入部分和当前的输入部分。通常,除了输入和输出部分之外,有限状态机还包含一组具有“存储器”的寄存器。
存储有限状态机的内部状态的函数,通常称为状态寄存器。在有限状态机中,状态寄存器的下一个状态不仅与输入信号有关,而且与寄存器的当前状态有关,因此有限状态机可以被认为是组合逻辑和寄存器逻辑的组合。
。寄存器逻辑的功能是存储有限状态机的内部状态;组合逻辑可以分为两部分:次级状态逻辑和输出逻辑。
次级状态逻辑的功能是确定有限状态机的下一个状态,并且输出逻辑的功能是确定有限状态机的输出。有限状态机的描述规则:1。
包含至少一个状态信号,用于指状态; 2.国家过渡指定和输出规范; 3.时钟信号,通常用于同步; 4.同步或异步复位信号。其中:必须包括第1至第3条,而第4条不是强制性的。
有限状态机在三个过程中描述,双过程和单个过程描述。 1.三个过程描述模式三个过程描述模式是指在VHDL语言程序的结构中使用三个过程语句来描述有限状态机的功能:一个过程用于描述有限状态下的二级状态逻辑机;用于描述有限状态机中的状态寄存器;另一个过程用于描述有限状态机中的输出逻辑。
2,双进程描述模式双进程描述模式是指VHDL语言程序的结构,使用两个进程语句来描述有限状态机的功能:一个进程语句用于描述二级状态逻辑,状态寄存器在有限状态机和任何两个输出逻辑;另一个过程用于描述有限状态机的其余功能。 3,单进程描述模式单进程描述意味着在VHDL语言程序的结构中,进程语句用于描述有限状态机中的辅助逻辑,状态寄存器和输出逻辑。
1.硬件应用在数字电路中,FSM可以用可编程逻辑器件,可编程逻辑控制器,逻辑门,触发器或继电器构建。更具体地说,硬件实现需要寄存器来存储状态变量,确定状态转换的组合逻辑,以及确定FSM输出的另一个组合逻辑。
一种经典的硬件实现是Richard控制器。 2.软件应用程序以下概念通常用于构建具有有限状态机的软件应用程序:•事件驱动的FSM•虚拟FSM(VFSM)•基于机器的自动编程