状态机和时序图

第一部分：状态机

1、认识状态机

对象：静态属性(Property)和动态行为(Event)(怎么感觉有点像程序里面面向对象的概念)。

状态：是指在对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件的条件(condition)或状况(situation)。

状态机 图 通过对类 对象的生存周期建立模型 来描述对象随时间变化的动态行为，也可以用来描述用例、协作和方法的动态行为，它是展示状态与状态转换的图。

状态机 是一个对象所有可能生命历程的 模型。 描述对象的一种方式。

状态的一大特性就是转换，状态不是孤立的，换句话说，状态是变化的，是会互相转化的。

状态转换 是指两个状态之间、两个活动之间或者一个活动和一个状态之间的关系。

两个状态转换的原则：

（1）转换本身的逻辑性—并非所有的状态之间都可以任意转换

（2）转换的外界因素—转换时需要一个外因

举例：小人跑动(move)、小人站立静止(stand)、小人在空中坠落(falling)

第二部分：时序图

时序图 反映了模块的 输入输出信号随 时间变化 的情况。可以帮助理解模块的功能，直接反映信号的变化 及相互关系。

时序图的“先天缺陷”：

1、要将模块的所有功能描述出来，时序图要把输入信号和输出信号的所有可能状态都反映出来，这样需要时序图的周期个数尽可能多些，输入信号的变化尽可能多些。

2、时序图一般辅助理解模块的功能，模块一般需要文字性或状态机的功能描述(看来只是一张时序图还是不够的)。

3、时序图不便于HDL的实现 so >>>>>>>>>>>>>>>> 状态机(Medium) >>>>>>>>>>>>>>>>>> HDL

第三部分：关系(转换)

时序图 到状态机，一般要求时序图反映了所有输入和输出随时间变化的情况。





从上面两张时序图中可以分析出，静态RAM的读写时序都分成三个部分：Setup、Strobe、Hold。

读写接口信号：EM_CS、EM_A、EM_D、EM_OE、EM_WE、EM_RW,随时间也有不同的变化。 这样可以把读写时序分成 5 个状态：Setup、Read、Write、Hold 、Idle。

Idle状态：不读也不写，EM_CS为无效。

Setup状态：EM_CS有效，EM_RW分别为读、写，EM_WE和EM_OE无效。

Read状态：EM_OE有效，EM_WE无效。

Write状态：EM_WE有效，EM_OE无效。

Hold状态：EM_WE和EM_OE均为无效。

确定状态转移条件，这里用到计数器，Setup和Hold均为2个clk，而Read和Write均为3个clk，从Idle到Setup，需要使EM_CS有效。

经以上分析，静态RAM的读写时序状态机如下：