连载《叁芯智能fpga设计与研发

状态机由状态寄存器和组合逻辑电路构成，能够根据控制信号按照预先设定的状态进行状态转移，是协调

相关信号动作、完成特定操作的控制中心。有限状态机简写为FSM（Finite State Machine），主要分为2大类：

1.1、摩尔型，输出只与状态寄存器的输出状态有关

1.2、米粒型，输出不仅与状态寄存器的输出状态有关，还与组合逻辑的输入有关

1.3、状态机的状态个数必须是有限的

有限状态机是一种概念性机器，它能采取某种操作来响应一个外部事件。

1.1、具体采取的操作不仅能取决于接收到的事件；

1.2、还取决于各个事件的相对发生顺序。

之所以能做到这一点，是因为机器能跟踪一个内部状态，它会在收到事件后进行更新。

1.3、为一个事件而响应的行动不仅取决于事件本身，还取决于机器的内部状态。另外，采取的行动还会决定并更新机器的状态。

这样一来，任何逻辑都可建模成一系列事件/状态组合。

1.4 状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。

1.5、“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下：

①现态：是指当前所处的状态。

②条件：又称为“事件”，当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。

③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。

动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。

④次态：条件满足后要前往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

自动售货机：假设一个售货机买一种饮料价格2.5元，投币只能是0.5元、1元，当累计投币>=2.5，售出饮料，并找零钱

1.1、根据我们投钱的组合，一共有5个状态，状态之间的转移如下图

1.2、状态之间的转移条件，如下表

1.3、verilog代码编写，这个例子我用的是一段式状态机