《通信集成电路设计》课程教学课件（PPT讲稿）同步状态机设计

内容提要T*9.1状态机的结构OTONG9.2Mealy状态机和Moore状态机9.3描述可综合的状态机2025/12/3

2025/12/3 2 内容提要 ❖9.1 状态机的结构 ❖9.2 Mealy状态机和Moore状态机 ❖9.3 描述可综合的状态机

9.1状态机的结构大支有限状态机（FSM）设计是时序电路设计中很常用的方式心控制模块case，if-else2025/12/3

2025/12/3 3 9.1 状态机的结构 ❖有限状态机（FSM)设计是时序电路设计中很常用 的方式 ❖控制模块 ❖case，if-else

9.1状态机的结构-ALIS大皮组合逻辑和时序逻辑的组合OTONG寄存器用于存贮状态组合电路用于状态译码和产生输出信号状态机的下一个状态不仅和输入信号相关，而且和当前状态相关心同步时序心表示方法：状态图、状态表、流程图2025/12/3

2025/12/3 4 9.1 状态机的结构 ❖组合逻辑和时序逻辑的组合 ▪ 寄存器用于存贮状态 ▪ 组合电路用于状态译码和产生输出信号 ▪ 状态机的下一个状态不仅和输入信号相关，而且 和当前状态相关 ❖同步时序 ❖表示方法：状态图、状态表、流程图

状态机逻辑表达式T下一个状态F（当前状态，输入信号）：OTONG输出信号一G（当前状态，输入信号）：2025/12/3

2025/12/3 5 状态机逻辑表达式 ❖下一个状态＝F（当前状态，输入信号）； ❖输出信号＝G（当前状态，输入信号）；

状态图表示1909TOTONGin/outStateNext Statein/out2025/12/3

2025/12/3 6 状态图表示 State Next_State in/out in/out

内容提要T*9.1状态机的结构OTONG9.2Mealy状态机和Moore状态机9.3描述可综合的状态机2025/12/3

2025/12/3 7 内容提要 ❖9.1 状态机的结构 ❖9.2 Mealy状态机和Moore状态机 ❖9.3 描述可综合的状态机

状态机分类TMealy状态机OTONGMoore状态机2025/12/3

2025/12/3 8 状态机分类 ❖Mealy状态机 ❖Moore状态机

Moore状态机1909T输出信号=G（当前状态）：OTONGinputs(MealyStateMachineOnly)combinationalsequentialcombinationallogiclogiclogicnextstateoutputsNextPresentOutputStateStateLogicstateFF'sLogicGFclockFigure1-FSMBlockDiagram2025/12/3

2025/12/3 9 Moore状态机 ❖输出信号＝G（当前状态）； G F

Mealy状态机1909T输出信号=G（当前状态，当前输入）OTONGinputs(MealyStateMachineOnly)combinationalsequentialcombinationallogiclogiclogicnextstateoutputsNextPresentOutputStateStateLogicstateFF'sGLogicclockFigure1-FSMBlockDiagram102025/12/3

2025/12/3 10 Mealy状态机 F G •输出信号＝G（当前状态，当前输入）；

内容提要T*9.1状态机的结构OTONG9.2Mealy状态机和Moore状态机9.3描述可综合的状态机2025/12/3

2025/12/3 11 内容提要 ❖9.1 状态机的结构 ❖9.2 Mealy状态机和Moore状态机 ❖9.3 描述可综合的状态机