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题目
确定状态数画出状态转移图,没有投币之前的初始状态 S0,投入了 1分硬币 S1,投入
参考答案与知识点
参考答案
本题要求设计一个投币器的状态转移图,典型场景是自动售货机或计费系统。题目给出的初始状态S0(0分),投入1分硬币后进入S1(1分),后续投入还需考虑2分硬币或累加逻辑。
**状态机设计步骤:**
1. 确定输入:硬币面值(例如1分、2分);输出:例如达到目标分值(如3分)时给出取货信号。
2. 状态定义:
- S0:累计0分,初始状态;
- S1:累计1分;
- S2:累计2分;
- S3:累计3分(目标状态,输出取货信号,并自动回到S0或清零)。
3. 转移条件:
- 投入1分:S0→S1,S1→S2,S2→S3;
- 投入2分:S0→S2,S1→S3,S2→S4(超出目标,可设计为进入S0并找零,或忽略);若设计为到达3分即输出并回到S0,则S2+2分视为无效输入或进入错误处理。
4. 边界处理:投币后若累计超过目标值,可设计为输出信号并退回多余硬币,或积累到下一个周期。
**易错点:**
- 状态数确定:需根据实际需求(如是否需要找零、是否支持多币种)定义所有可能累计值,不能遗漏中间状态;
- 自循环:未投币时应停留在当前状态;
- 输出时机:通常在进入目标状态时产生输出,且输出与状态相关(Moore机)或与转移相关(Mealy机)。
**参考状态转移图:**
以Moore型为例,圆圈表示状态,箭头标注输入(投币1分/2分),括号内为输出(取货信号)。
S0(0)→[1分]→S1(0)→[1分]→S2(0)→[1分]→S3(1)→[任意]→S0(0)
S0→[2分]→S2,S1→[2分]→S3,S2→[2分]→(通常视为无效或进入S0+找零)。
**总结:** 本题考察有限状态机的状态定义、转移条件和输出逻辑,需注意输入组合的完备性和边界状态的处理。若有具体面额和扣费逻辑,则需进行具体设计。
涉及知识点
- 有限状态机(FSM)状态定义
- 状态转移图绘制方法
- Moore型与Mealy型区别
- 输入组合的完备性检查
- 边界状态与自循环设计
- 自动售货机典型状态机