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1.1概述有限状态机是指输出取决于过去输入部分和当前输入部分的时序逻辑电路。
有限状态机又可以认为是组合逻辑和寄存器逻辑的一种组合。
状态机特别适合描述那些发生有先后顺序或者有逻辑规律的事情，其实这就是状态机的本质。
状态机就是对具有逻辑顺序或时序规律的事件进行描述的一种方法在实际的应用中根据状态机的输出是否与输入条件相关，可将状态机分为两大类，即摩尔(Moore) 型状态机和米勒(Mealy) 型状态机。
Mealy型状态转移图1.2状态机的描述方法状态机的描述方法多种多样，将整个状态机写到１个always 模块里，在该模块中既描述状态转移，又描述状态的输入和输出，这种写法一般被称为一段式FSM 描述方法；还有一种写法是使用两个always 模块，其中一个always 模块采用同步时序的方式描述状态转移，而另一个模块采用组合逻辑的方式判断状态转移条件，描述状态转移规律，这种写法被称为两段式FSM 描述方法；还有一种写法是在两段式描述方法的基础上发展而来的，这种写法使用3 个always模块，一个always 模块采用同步时序的方式描述状态转移，一个采用组合逻辑的方式判断状态转移条件，描述状态转移规律，第三个always 模块使用同步时序电路描述每个状态的输出，这种写法称为三段式写法。
1.3 FSM的状态编码二进制码（Binary）和格雷码（Gray）属于压缩状态编码，这种编码的优点是使用的状态向量最少，但是需要较多的逻辑资源用来状态译码。
二进制码从一个状态转换到相邻状态时，可能有多个比特位发生变化，易产生中间状态转移问题，状态机的速度也要比采用其它编码方式慢。
格雷码两个相邻的码值仅有一位就可区分，这将会减少电路中相邻物理信号线同时变化的情况，因而可以减少电路中的电噪声。
Johnson码也有同样的特点，但是要用较多的位数。
独热码（One-hot）指对任意给定的状态，状态寄存器中只有l位为1，其余位都为0。
面向多优化目标的有限状态机状态分配在现代计算机应用中，有限状态机被广泛应用于许多领域，例如系统硬件设计、软件开发等领域。
有限状态机通常会使用状态分配来实现状态机的预期目标。
在这篇文章中，我们将探讨如何在面向多个优化目标的情况下进行状态分配。
有限状态机（Finite State Machine, FSM）是一种非常常见的模型，用于建模和分析计算机系统的行为。
它由有限个状态组成，并且可以通过事件和条件的转换而实现状态之间的切换。
在许多情况下，使用状态机可以比使用传统的编程语言更加简洁明了。
状态机可以描述复杂的系统，并在预定义的状态下执行有限的行为。
状态机的主要优点是其可以被分析和验证，这有助于提高系统的可靠性和可维护性。
在有限状态机的实现过程中，状态分配是一个至关重要的步骤。
状态分配主要是将状态编号分配到有限状态机的状态集合中的每一个状态。
代表系统状态的状态数目是有限的。
因此，状态的分配需要考虑多种约束条件，例如状态的数量、硬件资源的使用、状态转移的效率等。
在本文中，我们将讨论如何在面向多个优化目标的情况下进行状态分配。
首先，我们需要了解状态分配过程中遇到的各种约束条件。
为了实现状态分配的最佳效果，我们必须考虑以下约束条件：1.状态数量：在状态分配过程中，我们需要确定状态的总数。
如果状态的数量过多，可能会占用过多的硬件资源和能耗。
另一方面，状态数量过少可能会限制状态机的功能，导致无法满足预期目标。
2.状态转移的路径数量：在状态分配过程中，我们还需要考虑状态转移路径的数量。
状态转移路径的数量会影响整个系统的执行速度和效率。
因此，如果状态机的状态转移路径数量过多，则可能会导致系统性能下降。
3.状态分配的可行性：状态分配的可行性指的是我们是否可以实现分配的状态。
在实践中，一些状态分配可能会限制可用的资源。
因此，如果我们不能实现特定的状态分配，则我们可能需要重新考虑其他状态分配，以实现所需的系统功能。
4.状态的复杂性：状态的复杂性是指状态机实现过程中所使用的硬件资源和能耗的复杂性。
程序设计之有限状态机程序设计之有限状态机状态机？以前听说过，忘了是老师说的，还是老大说得了。
当时的认识也就是字面的意思，无非是和状态以及状态转换有关系。
也许在写过或者读过的一些代码中有遇到过有限状态机的程序，但是当时是一定没有想到这就是状态机吧。
最近在学习一些东西的时候竟然多次遇到，觉得还是有必要写点关于程序设计中有限状态机的东西。
，这里是一篇对状态机从定义到实现都有很好解释的文章，摘录部分如下：*************************************************************** ************************依据状态之间是否有包含关系，分以下两种（1）常规状态机。
状态机中的所有状态是不相交的、互斥的。
（2）层次状态机。
状态机中的状态之间要么是互斥的，要么是真包含的，可以用树性结构来描述这些状态集，包含其它状态的状态称为枝节点，不包含其它状态的状态称为叶节点，为方便单树描述，总是设计一个状态包含所有的状态节点，称为根节点。
状态机的状态只能停留在叶节点，而不能停留在枝节点，每个枝节点需要指定一个子节点为它的默认子节点，以便状态机进入枝节点的时候能够停留到叶节点。
一般都用switch/case if/else方式实现。
在少量状态（3个及其以下）的时候，不需要引入专门的状态机模块。
常规状态机模块实现涉及到的结构由上而下为：顶层结构是状态机：当前状态id，缺省操作，状态表，状态表：状态数组状态结构：状态id，状态名，进入操作，退出操作，缺省操作，状态事件表（数组）状态事件结构：操作，事件，下一状态的id*************************************************************** ************************从代码易读及美观角度来说，建议用switch/case来实现。
从经验来看，在一些稍大的程序设计中一般都会有状态机的实现，特别是在分层实现，协议栈实现，编解码方面。
Verilog学习----有限状态机的设计的⼀般步骤有限状态机的设计的⼀般步骤：（1）逻辑抽象，得出状态转换图。
就是把给出的⼀个实际逻辑关系表⽰为时序逻辑函数，可以⽤状态转换表来描述，也可以⽤状态转换图来描述。
这就需要：1）分析给定的逻辑问题，确定输⼊变量、输出变量以及电路的状态数。
通常是取原因（或条件）作为输⼊变量，取结果作为输出变量。
2）定义输⼊、输出逻辑状态的含意，并将电路状态顺序编号。
3）按照要求列出电路的状态转化表或画出状态图。
这样，就把给定的逻辑问题抽象到⼀个时序逻辑函数了。
（2）状态简化。
如果在状态转换图中出现这样两个状态，它们在相同的的输⼊下转换到同⼀状态去，并得到⼀样的输出，则称为等价状态。
显然等价状态是重复的，可以合并为⼀个。
电路的状态数越少，存储电路也就越简单。
状态化简的⽬的就在于将等价状态尽可能地合并，以得到最简状态图。
（3）状态分配。
状态分配⼜称状态编码。
通常有很多编码⽅法，编码⽅案选择得当，设计的电路可以简单，反之，选择的不好，则设计的电路就会复杂的多。
在实际设计中，须综合考虑电路的复杂度与电路性能之间的折衷。
在触发器资源丰富的FPGA设计中，采⽤独热码既可以使电路性能得到保障⼜可以充分利⽤其触发器数量多的优势，也可以采⽤输出编码的状态指定来简化电路结构，并提⾼状态机的运⾏速度。
（4）选定触发器的类型并求出状态⽅程、驱动⽅程和输出⽅程。
（5）按照⽅程得出逻辑图。
⽤Verilog来描述有限状态机，可以充分发挥硬件描述语⾔的抽象建模能⼒，使⽤always块语句和case(if)等条件语句及赋值语句即可⽅便实现。
有限状态机数学模型概述及解释说明1. 引言1.1 概述在计算机科学领域中，有限状态机（Finite State Machine，FSM）是一种用于描述对象或系统的行为方式的数学模型。
有限状态机通过定义一组离散的状态和状态之间的转换规则来描述系统的动态变化。
1.2 文章结构本篇文章主要围绕有限状态机数学模型展开讨论，并依次介绍了其定义、基本特性、状态转换图等内容。
同时也会对有限状态机在现实世界中的应用领域进行探讨，并介绍设计原则以及状态转换表和状态转换图之间的关系。
最后，本文将通过具体实例分析三种不同情况下有限状态机模型的应用，以期帮助读者更好地理解该数学模型。
1.3 目的本文旨在提供一个简明扼要但详尽全面的概述，使读者对有限状态机数学模型有一个清晰明了的认识。
通过阅读本文，读者将能够了解该数学模型在实际应用中的重要性，并能够运用所学知识解决相关问题。
此外，本文还将指出当前研究领域中有限状态机数学模型存在的一些局限性，并展望未来的研究方向，以促进学术界对该领域的深入探索和创新。
2. 有限状态机数学模型2.1 定义有限状态机（Finite State Machine，FSM）是一种表示系统运行状态的数学模型。
它由一组离散的状态、条件和转移规则组成，用来描述一个系统在不同输入下所处的各个状态以及状态之间的转移。
在有限状态机中，系统根据当前所处的状态和输入条件来确定下一个要进入的状态。
其中，状态是指系统可能存在的各种状况，而输入条件则触发或影响状态之间的转换。
2.2 基本特性有限状态机具备以下基本特性：首先，它是离散的，即只能处于有限个预定义的状态之一，在每个时间点上只能存在于一个唯一的当前状态。
其次，它具备确定性和非确定性两种形式。
确定性有限状态机（Deterministic Finite State Machine，DFSM）中任意给定一个输入条件和当前状态，则仅存在唯一一种下一个状态；而非确定性有限状态机（Non-deterministic Finite State Machine，NFSM）允许存在多个可能的下一个转移路径。
