状态机

寄存器

寄存器是由多个并联的触发器组成的电路，每一个触发器可以存储一个二进制位（0或1）。

触发器有这样的特性：当时钟信号由低电平(0)变为高电平(1)时，触发器将输出端的值更新为输入端的值。

寄存器有清零端口，可以将寄存器的输出强制设置为0。

累加器

如下是一种累加器电路

• 第1个时钟周期: 寄存器输出$s_{i-1}$置为0，加法器输入$x_i$置为$x_0$，累加器输出$s_i$为$x_0 = s_0$。
• 第2个时钟周期: 寄存器输出$s_{i-1}$置为$s_0$，加法器输入$x_i$置为$x_1$，累加器输出$s_i$为$s_0+x_1 = s_1$。

如此循环往复，最后加法器输出的$s_i$就是前i个输入的和。

有限状态机

有限状态机由一个寄存器和一个组合逻辑电路组成。寄存器存储当前状态，组合逻辑电路根据当前状态和输入计算下一个状态。

下面是一个简单有限状态机的例子： 检测输入是否有连续3个1： 可以画出状态转移图：