[發(fā)明專利]狀態(tài)機(jī)以及實現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780039145.0
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101553785A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳燦煒
• 申請（專利權(quán)）人: 吳燦煒
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F1/12;H04L12/26
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡曉紅;紀(jì)媛媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及狀態(tài)機(jī)，具體地說，涉及一種實現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

狀態(tài)機(jī)是一種模型，包括狀態(tài)及在各種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，通常該轉(zhuǎn)換是作為特定輸入或條件變化的結(jié)果而發(fā)生。

邏輯設(shè)計和分析經(jīng)常需要狀態(tài)機(jī)的設(shè)計。設(shè)計和分析過程通常包括建立作為二進(jìn)制輸入變量函數(shù)的二進(jìn)制輸出變量的模型。例如，代表機(jī)器下一狀態(tài)的二進(jìn)制輸出變量可以當(dāng)作二進(jìn)制輸入變量的數(shù)學(xué)變換或函數(shù)。當(dāng)輸入變量或邏輯狀態(tài)的數(shù)量很大時，傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)的設(shè)計方法將導(dǎo)致輸入和狀態(tài)的數(shù)學(xué)排列變化很大，因而增加了狀態(tài)機(jī)設(shè)計和測試的難度和復(fù)雜性。例如，在某些傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)的設(shè)計方法中，一般使用狀態(tài)表來表示所有可能的狀態(tài)和輸入排列變換。在傳統(tǒng)的狀態(tài)機(jī)設(shè)計方法中，具有m個觸發(fā)器(flip-flops)變量及n個輸入的狀態(tài)機(jī)需要2^(m+n)行的狀態(tài)表。例如，在一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法中，使用4個觸發(fā)器實現(xiàn)的18個輸入和9個狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)將需要2^(18+4)＝4194304行。這導(dǎo)致狀態(tài)機(jī)很難測試且可能導(dǎo)致不正確、不可預(yù)測的操作。

因此，需要一種改進(jìn)的狀態(tài)機(jī)以及狀態(tài)機(jī)設(shè)計和實現(xiàn)方法，以克服現(xiàn)有系統(tǒng)和方法的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，公開了一種實現(xiàn)包含多個狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)，該狀態(tài)機(jī)配置為響應(yīng)輸入信號從當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下一狀態(tài)。該系統(tǒng)包括多個狀態(tài)元素，多個狀態(tài)元素中的每一個代表狀態(tài)機(jī)的多個狀態(tài)之一，多個狀態(tài)元素中的每一個接收on信號、off信號及同步信號，多個狀態(tài)元素中的每一個輸出狀態(tài)值，多個狀態(tài)元素中的每一個進(jìn)一步包括用于存儲臨時狀態(tài)值的邏輯元素，其中響應(yīng)同步信號由臨時狀態(tài)值來更新狀態(tài)值；其中多個狀態(tài)元素中的第一元素的狀態(tài)值是真(true)，且其中具有真狀態(tài)值的多個狀態(tài)元素之一是當(dāng)前狀態(tài)元素，且其中多個狀態(tài)元素的第二元素是下一狀態(tài)元素，且下一狀態(tài)元素的狀態(tài)值是假(false)，其中當(dāng)前狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，下一狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的下一狀態(tài)，其中下一狀態(tài)元素的狀態(tài)值響應(yīng)下一狀態(tài)元素的on信號的斷言(assertion)從假變?yōu)檎妫渲挟?dāng)前狀態(tài)元素的狀態(tài)值響應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)元素的off信號的斷言從真變?yōu)榧伲黄渲卸鄠€狀態(tài)元素中每一個的狀態(tài)值響應(yīng)同步信號同步地更新。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，公開了一種實現(xiàn)包含多個狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)，該狀態(tài)機(jī)配置為響應(yīng)輸入信號從當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下一狀態(tài)。該系統(tǒng)包括多個狀態(tài)元素，多個狀態(tài)元素中的每一個代表狀態(tài)機(jī)的多個狀態(tài)之一，多個狀態(tài)元素中的每一個接收on信號、on使能信號、off信號、off使能信號及同步信號，每一個狀態(tài)元素輸出狀態(tài)值，多個狀態(tài)元素中的每一個進(jìn)一步包括用于存儲和輸出臨時狀態(tài)值的鎖存器(latch)，其中響應(yīng)同步信號由臨時狀態(tài)值來更新狀態(tài)值；其中多個狀態(tài)元素中的第一元素的狀態(tài)值是真(true)，且其中具有真狀態(tài)值的多個狀態(tài)元素之一是當(dāng)前狀態(tài)元素，且其中多個狀態(tài)元素的第二元素是下一狀態(tài)元素，且下一狀態(tài)元素的狀態(tài)值是假(false)，其中當(dāng)前狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，下一狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的下一狀態(tài)，其中下一狀態(tài)元素的鎖存器響應(yīng)當(dāng)前狀態(tài)元素的狀態(tài)值、一個或多個輸入及on使能信號斷言而設(shè)置；其中下一狀態(tài)元素的狀態(tài)值響應(yīng)同步信號由下一狀態(tài)元素的鎖存器輸出來更新。

根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，公開了一種實現(xiàn)包含多個狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)，該狀態(tài)機(jī)配置為響應(yīng)輸入信號從當(dāng)前狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下一狀態(tài)。該系統(tǒng)包括多個狀態(tài)元素，多個狀態(tài)元素中的每一個包括至少一個邏輯元素和連接于該至少一個邏輯元素的存儲元素，該存儲元素接收同步信號，該存儲元素用于存儲和輸出狀態(tài)元素的狀態(tài)值，其中多個狀態(tài)元素中的每一個代表狀態(tài)機(jī)的多個狀態(tài)之一；其中多個狀態(tài)元素中的每一個的至少一個邏輯元素接收on信號、off信號、on使能信號，且狀態(tài)值響應(yīng)輸入信號在ON值和OFF值之間選擇地交替，其中ON值表示活躍狀態(tài)元素而OFF值表示狀態(tài)元素的非活躍狀態(tài)；其中多個狀態(tài)元素中的第一元素是活躍的，并代表當(dāng)前狀態(tài)，而多個狀態(tài)元素中的第二元素是非活躍的，并代表下一狀態(tài)，且當(dāng)前狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，下一狀態(tài)元素對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的下一狀態(tài)，其中on信號代表與相關(guān)狀態(tài)元素的一個或多個on條件，該一個或多個on條件包括第一邏輯組合，至少包括多個狀態(tài)元素之一的一個狀態(tài)值、一個或多個預(yù)定輸入信號及on使能信號。