什么是“状态机”？为什么大家都说万能的状态机？
单片机技术交流站2020-05-14 21:28
在第一次听到状态机这个词的时候，相信我们都有相同的疑问：什么是状态机？用来干嘛的？我们先来看一下有关状态机的定义：“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：
第一类，若输出只和状态有关而与输入无关，则称为Moore状态机；第二类，输出不仅和状态有关而且和输入有关系，则称为Mealy状态机“。简单的理解就是把一个事物按照设定好的状态运行。
那么在编程的时候为什么会有万能的状态机一说呢？这是因为所有的控制过程都可以看成是一个周期的循环控制过程，在这个周期控制中，我们可以根据不同的信息来决定控制量所处的状态，下面我举两个例子具体分析状态机的应用。
现有一串二进制序列号和为：1000110100111010001111011010101111100010010001110001100111110110000000111111111111, 假如要求我们从这一堆数据检测出里面有多少个1011序列。想类似这种情况，用状态机就可以非常简单的实现了。要想检测1011序列号，那么我们就先要检测到1，接下来就要检测到0，然后又要检测到1，最后要检测到1。也就是说我们要检测到1011，那就必须经过如下5个状态：初始状态（状态0）->检测到1（状态1）-> 检测到10->（状态2）->检测到101（状态3）-> 检测到1011（状态4）->初始状态（状态0）.
每个状态必须满足条件后才可进入下一个状态，否则就回到初始状态，在程序中我们只要我们按照这个逻辑来处理就好了。转换关系如下图：
交通信号灯也可以用状态机的原理来实现，因为信号灯的变化状态是有限的，各个状态可以列举出来，状态间切换由计数器决定，比如某个车道现在是黄灯，那5s后就需要切换到另外一种状态了，对应其他车道的信号灯也需要做相应的切换。
大家如对作者的文章感兴趣，可以关注作者，如有不明白的地方，可以私信给作者，下一篇为你讲解使用单片机实现电子密码锁，源码和Proteus仿真电路图也将同时分享给你。
举报/反馈
0
0
收藏
分享
