跟李凡老师学FPGA之D04：有限状态机设计（20160426课堂笔记）

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        因为你写的时候就不会写错。
        哪些信号写在赋值号的左侧，哪些信号在右侧。
        多一个是画蛇添足，少一个就不正确。
        记住这张图就不会写错，这四张图。
        现在我们就来说如何变成，理论模型变成这个代码模型？
        首先1/3的部分就是原来1/2的部分，仍然是描述了这个寄存器，就是状态寄存器，就是我们只需要描述NS连接到CS，就会形成state寄存器。
        这是1/3的部分。
        输入NS，输出是CS，它是一个闭节点，描述了CS引入到NS，就是把NS赋给它。
       

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        用闭节点的方式描述，就会得到这个寄存器。
        这是1/3的部分。
        2/3的部分，描述ST，是一个ON。
        ST有输入的CS信号，输入的现场信号。
        ST的输出，是NS。
        这个代码块，我只描述ST，是用ON的方式来描述，开节点的方式来描述，种瓜得瓜种豆得豆。
        它的输出未被加工，是一个ON。
       

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        然后剩下的，写米利，描述米利，写摩尔，描述摩尔。
        这次呢，我们是用一个闭节点来写。
        如果是摩尔，摩尔需要什么？
        CS，单独引进CS，这一次的输出由于我们写成闭节点，就一定会生成寄存器。
        也就是摩尔的这个输出，无论是输出是ABCD、count等等，它一定会出现在赋值号的左侧，这个左侧的信号一定会生成一个寄存器，输出。
        三段式。
        这是摩尔。
       

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        如果是米利呢，再加上输入信号。
        这就得到了描述的一个转换关系。
        就是理论模型如何得到代码模型？
        转换关系理解即可。
        这四张图背下来。
        这是有意义的。
        虽然我们状态机今天只是第一天，但是这四张图你背下来，一定对你是有益的。
        放近一点的话，至少对我们这一百天是有意义的。
        一百天的学习，你会带来一些方便。
       

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        说得远一点呢，可能会影响到一个整个的职业生涯。
        我们知道，我们在小学学汉字的时候，就是汉字的初始的基础甚至可能会影响到我们的一生，所以基础的部分很可能会直接影响到我们的未来。
        这就是状态机的理论基础。
        下面我们来说一下状态机的设计。
        现代EDA状态机的设计，我们已经讨论了如何用verilog、用语言来描述你的模型，但是如何来把一个事物、一个事件发展的规律，正确地描述为一个状态机的解决方案呢？
        数字电路告诉我们有一种方法，就是状态转移图。
        状态转移图之前还有些方法，比方说，象状态转移表等等，之类的，但是数字电路里面比较经典的还是状态转移图。       

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        我们就来讨论规划的方法，就是规划一个状态机的现代方法。
        我们来复习一下数字电路里面的状态转移图，称之为STG，State Transition Graphs。
        数字电路里面，我们经常看到这样的一个状态转移图。

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        状态转移图的输入项。可能会有类似这样一些状态转移图的描述，数字电路是这样的。
        这个呢，无论在我们的康华光、阎石，国内的清华或者是象华中理工都是这么叙述它的状态转移图。
        描述的内容象移位寄存器、象计数器，甚至象存储器，都可以用这样的逻辑。
        但是都是规模比较小，所处理的复杂性也并不高。

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        国外的课程也是如此。
        大致是这样的描述。
        但是引入EDA描述现实的处理的逻辑，要比这个复杂得多。
        因此象现代的这种EDA，在EDA里面的状态转移图，要改进，得到了强化的处理。
        也就是说，我们有时候是描述这个圈，表明到了一个状态。
        而这个线段呢，表示状态的转移，状态转移的时候发生什么？
        所以说，有的时候设计者是站在状态的角度上考虑问题，到了一个状态做什么事情。
        另外一种想法呢，是站在转移的角度上考虑问题，发生转移我们该做什么？
        在数字电路里面，我们做的这个分式，通常把分子的部分作为输入和条件，分母的部分作为驱动。
        是这样的。

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        每一个设计者都需要声明，我的分母的第一个逗号表明是什么？
        表明是A，表明是B，表明是C，表明是D。
        你只要看这个状态转移图就知道。
        引入EDA以后，这些都做了强制性的约束。当描述节点的时候，描述一个状态的时候，我们称之为这是一个节点。
        我们把状态称之为一个节点。
        这是Node。
        转移称之为edge。

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        那么对节点和转移的描述，这个呢，是在设计时候的规划，仍然沿用数字电路的方式，沿用一个分式。
        它是对节点的描述。
        我们特别强调，是基于节点的描述。
        Node based description，NBD，首字母缩写。
        就是基于节点的描述。