有限状态机组成部分

有限状态机（FSM）是现代计算机科学和工程学中经常使用的重要工具之一。作为一种数学模型，它描述了一组固定数量的状态及某种状态转换行为。FSM 的应用广泛，例如在编译器、通讯协议、硬件设计和自动化控制等领域中都有使用。在本文中，我们将从多个角度分析 FSM 的组成部分。

1. 状态

状态是有限状态机的核心概念之一。状态指系统从某个时刻开始时所处的某种状态，是一个抽象的概念。FSM 中的状态可以是离散的数值、逻辑状态或特定的行为。状态的定义对 FSM 的设计和实现有着至关重要的作用，因为系统的表现方式主要取决于它所处的状态。

2. 转移

转移是 FSM 的另一个重要组成部分。转移定义了 FSM 在一个状态下接收输入后会转移到哪个状态。转移可以通过一个外部事件或内部条件触发。在 FSM 中，转移是通过转移函数实现的。转移函数接收一个状态和一个输入，然后返回一个新的状态作为响应。

3. 输入

FSM 接收输入作为状态转移的触发器。输入可以是来自外部世界的信号，例如传感器输入、键盘输入或来自其他设备的输入。输入还可以是由状态和当前输入决定的内部信号。选定适当的输入，对 FSM 的设计和实现至关重要。

4. 输出

输出是 FSM 的另一个关键部分。输出通常与输入相关。它决定了 FSM 的响应，并且作为操作序列的结果发出。 FSM 输出可以作为操作序列发送到外部系统，例如硬件设备或计算机软件。

5. 状态图

状态图是 FSM 最直观的表达形式之一。状态图是一种图形表示，描述了 FSM 的所有状态和状态之间的转移条件。状态图通常由节点和有向边组成。节点代表状态，边代表状态之间的转移。状态图是 FSM 的结构图示，它可以帮助开发人员更好地理解 FSM 技术，从而更好地设计 FSM 系统。

综上所述，FSM 的核心组成部分包括状态、转移、输入和输出。状态图是 FSM 最常用的图形表示形式之一。 FSM 可以应用于各种不同的领域中，例如编译器、通讯协议、硬件设计和自动化控制等，这些领域都需要自动化控制的技术。这就是我们为什么需要学习 FSM 的原因。