【 FPGA 】状态机的模型之Moore型状态机

上篇博文：状态机，FPGA的灵魂，说到了状态机的基础知识，讲到了状态机的组成六要素，工作四要素。

这篇博文来讲状态机的模型之Moore状态机，从标题也能看出，状态机的知识并没有结束，后面还会提到Mealy型状态机。

Moore型状态机

根据状态机的输出与其现态、输入之间的关系，可将FPGA中的状态机抽象为三种基本模型——Moore、Mealy和Mix，即摩尔型，米利型和混合型。

如果一个状态机的输出仅由现态决定，那么它就是一个Moore型的状态机。按照驱动输出的数字电路特征，又将Moore型状态机细分为Moore 1 型，Moore 2 型和Moore 3型。详细介绍如下：

（1）Moore 1型

如下图1为Moore 1型的原理结构框图：

从上图可以看出，Moore 1型状态机的结构可以划分为两大部分，状态转移部分和输出生成部分。

上图的左半部分为状态转移部分，输入和现态（现态寄存器的输出）通过组合逻辑，共同作用产生了次态，当下一次时钟有效边沿到来的时候，现态寄存器发生更新，刚才产生的次态即成为了新的现态，而新的现态和新的输入共同作用产生新的次态，如此往复。

输出生成部分如上图右半部分所示，现态（现态寄存器的输出）直接通过组合逻辑产生当前的输出（这点也是Moore状态机和Mealy状态最显著的区别。）有时候，我们不希望将这部分组合逻辑的延迟影响到后续模块的处理，那么可以仿照上图通过添加输出寄存器来解决这个问