有限状态自动机

简介：
有限状态自动机是一种理论模型，用于描述在不同输入下系统如何从一个状态转换到另一个状态的过程。它广泛应用于计算机科学和工程领域中语言识别、编译原理及硬件设计等方面。 有限状态机（FSM）是一种时序逻辑电路，其输出不仅依赖于当前的输入信号，还基于过去的状态。这种机制可以视为组合逻辑与寄存器逻辑的结合体。对于那些事件的发生遵循特定顺序或存在内在规律的情况，使用有限状态机尤为合适；这正是这类模型的核心优势所在。 根据输出是否取决于输入条件的不同，我们可以将FSM分为两大类：摩尔（Moore）型和米勒（Mealy）型。其中，前者的特点是其输出仅依赖于当前的状态而与输入无关；后者则不同，在这种类型中，输出不仅受到状态的影响还直接关联到当时的输入信号。 在描述有限状态机时存在多种方法。一种常见的方式是在单一的always模块内同时定义状态转换、输入处理和输出行为，这种方法通常被称为“一段式FSM描述”。另一种做法则是利用两个或更多的always块来分别管理不同的逻辑功能。