[科普中国]-状态转换表

概念

状态转换表（state transition table）是表格形式的状态转换图，两者本质是相同的。状态转换表有两种形式，一种是使用现态和次态表达时钟脉冲到达前后的状态变化，这种方法不需要单独列出时钟脉冲；另一种是按照时间前后顺序依次将各个状态列出，这种方法需要在状态转换表左侧列出时钟脉冲CP的变化秩序。

第一种方法，现态作为输入列在左侧，次态作为输出列在右侧。填写状态转换表时，先将输入按照普通真值表的填法，列出所有取值可能，一次全部填人，然后按照每行的现态去填写相对应的次态，直到全部完成。

第二种方法在表格中为了表示先后顺序（状态转换图中的箭头），用时钟脉冲个数的顺序递增来表示状态的先后顺序。这种方法首先假设CP为0，从状态转换图中任意选择一个状态，然后按照状态转换图中的状态转换秩序（箭头方向）在状态转换表中依次排列，并逐渐增大时钟脉冲CP的数值。当状态转换图中一个循环完成时，要画一个箭头从最末状态指向第一个状态，然后令CP为0，在剩余状态中再选一个状态，根据这个状态的转换秩序依次向下排列，直到出现前面已经有过的状态，然后用箭头指向这个已有状态，直到所有状态都已经出现在状态转换表里。

在时序逻辑设计时，状态转换表主要用来将状态转换图转换为逻辑表达式。在时序逻辑分析时，状态转换表用来将逻辑表达式转换为状态转换图。2

建立状态转换表下面的方法可以用来建立状态转换表：

（1）确定电路中触发器的输入方程和输出方程。

（2）利用以下方程，由触发器的输人方程导出次态方程：

D触发器

D—CE触发器

T触发器

S—R触发器

J—K触发器

（3）为每一个触发器画出次态卡诺图。

（4）将这些图综合成一个状态转换表。状态转换表中，触发器的次态是现态和电路输入信号的函数。3

状态转换表转换为状态转换图如果是真值表形式的状态转换表，在画状态转换图时，任意从表中左侧选择一个状态作为现态写下来，从后面画一个箭头指向次态，这个次态为表中现态对应的右侧状态，然后再将这个次态作为现态，从后面画一个新箭头，再去表中查找对应次态，依次完成状态转换表中所列全部状态即可完成整个状态转换图。

如果是带时钟脉冲CP的状态转换表，在画状态转换图时，只需按时钟脉冲CP的顺序依次用箭头将各个状态连接起来就可以了，相对简单一些。时序逻辑中除了现态作为输入变量，次态作为输出变量外，比较复杂些的时序逻辑都会额外具有输入、输出变量，在将状态转换表转换为状态转换图时，必须妥善处理这些变量。2