合肥工业大学：《EDA技术与应用》精品课程教学资源（PPT课件讲稿）第8章 有限状态机设计

第8章有限状态机设计 EDA技术与应用>课程讲义 肥工业大学彭良清 上一章 下一章

第8章 有限状态机设计 课程讲义 下一章 合肥工业大学 彭良清 上一章

本章内容 1.什么是有限状态机? 2.FSM的应用 3.使用FSM设计电路有何好处? 4.VHDL代码FSM的组成、分类 5.单进程状态机&多进程状态机 6. Moore状态机&Mea状态机 7.状态编码的选择 8.状态机应用实例: SDRAM控制器

本章内容 1. 什么是有限状态机？ 2. FSM的应用 3. 使用FSM设计电路有何好处？ 4. VHDL代码FSM的组成、分类 5. 单进程状态机 & 多进程状态机 6. Moore状态机 & Mealy状态机 7. 状态编码的选择 8. 状态机应用实例：SDRAM控制器

什么是有限状态机? 将对象(电路)的工作过程表达为: 各种不同状态 在 享件控制下 的变迁过程 这种描述方法称为有限状态机(FSM)

什么是有限状态机？ 将对象（电路）的工作过程表达为： 各种不同状态 在 事件控制下 的变迁过程 这种描述方法称为有限状态机（FSM）

有限状态机:实例 Start n found found c tound not c not n Error success 令上图是一个接受者FSM模型,用来分析单词“nice”。该分 析器只接受字符输入,包含6种状态,状态切换由输入的字 驱动

有限状态机：实例 ❖ 上图是一个接受者 FSM 模型，用来分析单词“nice”。该分 析器只接受字符输入，包含6种状态，状态切换由输入的字 符驱动

有限状态机:要素 FSM包含 组状态集( states) 2.一个起始状态( start state) 3.一组输入符号集( input alphabet 4.一组输出符号集( output alphabet) 5.一个映射输入符号和当前状态到下一状态的 转换函数( transition function)

有限状态机：要素 FSM包含 1. 一组状态集（states）、 2. 一个起始状态（start state）、 3. 一组输入符号集（input alphabet）、 4. 一组输出符号集（output alphabet ） 5. 一个映射输入符号和当前状态到下一状态的 转换函数（transition function）

有限状态机:表达 1.一般结构 2.状态机的形式化表达 状态转移图 状态转移表

有限状态机：表达 1. 一般结构 2. 状态机的形式化表达 I. 状态转移图 II. 状态转移表

状态机的一般结构 (Mealy only) inputs NEXT STATE OUTPUT outputs STATE MEMORY LOGIC LOGIC clock current state

状态机的一般结构

RESET START 8状态的Meay状态粉 COND=IF U=。4 CONDE IF SA o=2 OUT COND CONDE. oU=。2 OUT e 0l

8状态的Mealy状态机

1711·L心 =255 31 I≥3 21 IOnO 10+12+14 I6·7 -12+14 Fx1·1 12 12s5 Tlexori3ex。r -e宽r5 11 710 15 I≥63 “16状态的More状态机

16状态的Moore状态机

PPP协议状态转移表 事件 状态 p Initiale Starting Closed Stopped, Closing Stopping. Req-Sente Ack-Rcvde Ack-Sente Opened Up 2+ irc, scr/6+ Downe tls/l中 14 14 14 tide Open tls/1+ 14 rC.SC 5r Close e 0e uf/0 e 2 4,irc,s tr/4, irc str/4- irc str/4 tld, irc, str/49 TO++ str/4+ scr/6 scr/8 TO-p t1f24 t1f/34 tlf/3pe tlf/3t tlf/3pe RCR+ sta/2+ irc. scr. sca/8 ca/8 sca, t /9. sca/8- tl, scr, ca/ 8- RCR-e-p sta/2+Irc, scr, cn/b+ scn/o I scn/60 tld. scr scn/62 RCAP t/24 irc/7+ scr/6% irc, tlu/9p tld, scr/6%- RCNe sta/2+ irc.cr中 irc. scr/+ tld a, scr/oxe RTRP-+ sta/2e sta/- sta/4, sta/5- sta/69 sta/6 sta/ 6e tl, zrc, sta/se RTAe 25 3.tlf t1f/3e 8 tld. scr'6e RUCH scj/2+ SCj/4 sci/54 scjf6e- scj- scy/. RXJ+P RXJ-2-+ tlf/2+ t1f/3 tlf/2e t1f/34 t1f/3 tlf/3e tlf/3s tld. irc rxre ser/9e

PPP协议状态转移表