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状态机 FPGA的灵魂
状态机的设计贯穿FPGA设计的始终
一、状态机的概念
1.状态机简述
状态机:描述状态变迁的状态转移图,体现系统对外界事件的反应和行为。
有限状态机(FSM):状态节点数和输入、输出范围有限的状态机。
2.状态机的组成六要素
(1)状态集合 (必备要素):包含了状态机所能达到的所有状态。
(2)初态 (必备要素):是整个状态机开始工作的起点。初态是一个相对的参考态。
(3)终态 () :状态机的结束状态。事实上,大部分运行在FPGA上的状态机是没有终态的。
(4)输入符号集(主要因素) :驱动状态机进行状态转换的主要因素,状态机的状态转换其实并不一定需要外界的触发条件,但大部分运行在FPGA上的状态机还是需要输入符号集的,至少大多数情况下,它们需要一个复位信号来让状态机进入初态。
(5)输出符号集(必备要素) :状态机传递给外界的反馈。
(6)状态转移函数(必备因素):决定了状态机的行为。最重要的一个组成因素。
3.状态机的工作四要素
(1)现态:状态机当前所属状态。
(2)输入:一般指外部事件。根据输入信号是异步的还是同步的可分为异步状态机和同步状态机,鉴于稳定性考虑,都是进行同步化处理后,设计为同步状态机。
(3)输出:由现态或者现态和输入共同决定
(4)次态:根据现态、输入及转移函数所得出的,状态机将要跳转至的新状态。次态是相对于现态而言的,一旦状态迁移完成,次态便成了新的现态。
二、状态机的模型
三种基本模型--Moore、Mealy和Mix,即摩尔型、米利型和混合型
1.Moore型状态机:输出仅由现态决定。细分为Moore1型、Moore2型、Moore3型
(1)Moore 1 型
(2)Moore 2 型
(2)Moore 3 型
2.Mealy型状态机:输出由现态和输入共同决定。细分为Mealy1型、Mealy2型、Mealy3型
(1)Mealy 1 型
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原文地址:http://www.cnblogs.com/luckySuperman/p/5878293.html