狀態(tài)機的設(shè)計題目及答案一、選擇題（共40分）1.狀態(tài)機中，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換是由什么觸發(fā)的？（5分）A.外部事件B.內(nèi)部事件C.外部事件或內(nèi)部事件D.定時器答案：C.外部事件或內(nèi)部事件2.在狀態(tài)機的設(shè)計中，以下哪個不是狀態(tài)機的基本組成部分？（5分）A.狀態(tài)B.事件C.轉(zhuǎn)移D.數(shù)據(jù)庫答案：D.數(shù)據(jù)庫3.狀態(tài)機中，初始狀態(tài)是指什么？（5分）A.狀態(tài)機開始執(zhí)行時的狀態(tài)B.狀態(tài)機結(jié)束執(zhí)行時的狀態(tài)C.狀態(tài)機執(zhí)行過程中的任意狀態(tài)D.狀態(tài)機執(zhí)行過程中的最后一個狀態(tài)答案：A.狀態(tài)機開始執(zhí)行時的狀態(tài)4.在狀態(tài)機的設(shè)計中，以下哪個是狀態(tài)機的輸出？（5分）A.狀態(tài)B.事件C.轉(zhuǎn)移D.動作答案：D.動作5.有限狀態(tài)機（FSM）和無限狀態(tài)機（ISM）的主要區(qū)別是什么？（5分）A.FSM有固定數(shù)量的狀態(tài)，ISM有無限數(shù)量的狀態(tài)B.FSM有無限數(shù)量的狀態(tài)，ISM有固定數(shù)量的狀態(tài)C.FSM和ISM的狀態(tài)數(shù)量相同D.FSM和ISM沒有區(qū)別答案：A.FSM有固定數(shù)量的狀態(tài)，ISM有無限數(shù)量的狀態(tài)6.狀態(tài)機的哪個部分負責(zé)定義狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移條件？（5分）A.狀態(tài)B.事件C.轉(zhuǎn)移函數(shù)D.動作答案：C.轉(zhuǎn)移函數(shù)7.在狀態(tài)機的設(shè)計中，以下哪個不是狀態(tài)機的類型？（5分）A.摩爾狀態(tài)機B.米勒狀態(tài)機C.非確定性狀態(tài)機D.確定性狀態(tài)機答案：B.米勒狀態(tài)機8.狀態(tài)機中的“動作”是指什么？（5分）A.狀態(tài)的輸出B.狀態(tài)的輸入C.狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移D.狀態(tài)機對事件的響應(yīng)答案：D.狀態(tài)機對事件的響應(yīng)二、填空題（共30分）1.狀態(tài)機的設(shè)計通常包括三個主要步驟：定義狀態(tài)、定義事件和定義________。（5分）答案：轉(zhuǎn)移2.狀態(tài)機中的“事件”可以是外部事件或________事件。（5分）答案：內(nèi)部3.在狀態(tài)機的設(shè)計中，一個狀態(tài)可以有多個________，但只能有一個初始狀態(tài)。（5分）答案：轉(zhuǎn)移4.狀態(tài)機的輸出通常與狀態(tài)機的________有關(guān)。（5分）答案：動作5.狀態(tài)機的設(shè)計可以用于模擬________系統(tǒng)的行為。（5分）答案：計算機6.狀態(tài)機中的“轉(zhuǎn)移”是指從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的________。（5分）答案：過程7.狀態(tài)機中的“動作”可以是輸出信號、更新變量或________。（5分）答案：執(zhí)行函數(shù)三、簡答題（共30分）1.描述狀態(tài)機中狀態(tài)、事件和轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。（10分）答案：狀態(tài)機中的狀態(tài)表示系統(tǒng)在某一時刻的特定情況，事件是觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件，轉(zhuǎn)移則是狀態(tài)之間的連接，定義了在特定事件發(fā)生時從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的路徑。2.解釋為什么在設(shè)計狀態(tài)機時需要定義初始狀態(tài)。（10分）答案：初始狀態(tài)是狀態(tài)機開始執(zhí)行時的起點，它為狀態(tài)機的運行提供了起始條件。定義初始狀態(tài)有助于確保狀態(tài)機能夠從一致的狀態(tài)開始執(zhí)行，并且可以正確地響應(yīng)后續(xù)的事件。3.描述摩爾狀態(tài)機和米勒狀態(tài)機的主要區(qū)別。（10分）答案：摩爾狀態(tài)機和米勒狀態(tài)機的主要區(qū)別在于輸出的生成方式。在摩爾狀態(tài)機中，輸出是由當前狀態(tài)決定的，而在米勒狀態(tài)機中，輸出是由狀態(tài)轉(zhuǎn)移決定的。這意味著在摩爾狀態(tài)機中，輸出僅依賴于當前狀態(tài)，而在米勒狀態(tài)機中，輸出依賴于當前狀態(tài)和觸發(fā)轉(zhuǎn)移的事件。四、設(shè)計題（共50分）1.設(shè)計一個簡單的交通信號燈狀態(tài)機，包括紅燈、綠燈和黃燈三個狀態(tài)，并描述狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移條件和相應(yīng)的動作。（25分）答案：交通信號燈狀態(tài)機設(shè)計如下：-狀態(tài)：紅燈（Red）、綠燈（Green）、黃燈（Yellow）-事件：定時器超時（Timer）-轉(zhuǎn)移條件和動作：-紅燈->綠燈：當定時器超時時，紅燈狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)換到綠燈狀態(tài)，并啟動綠燈。-綠燈->黃燈：當定時器超時時，綠燈狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)換到黃燈狀態(tài)，并啟動黃燈。-黃燈->紅燈：當定時器超時時，黃燈狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)換到紅燈狀態(tài)，并啟動紅燈。2.為上述交通信號燈狀態(tài)機添加一個緊急情況狀態(tài)，并描述在緊急情況下狀態(tài)機的行為。（25分）答案：緊急情況狀態(tài)機設(shè)計如下：-狀態(tài)：緊急（Emergency）-事件：緊急按鈕被按下（EmergencyButton）-轉(zhuǎn)移條件和動作：-任何狀態(tài)->緊急：當緊急按鈕被按下時，無論當前是紅燈、綠燈還是黃燈狀態(tài)，都立即轉(zhuǎn)換到緊急狀態(tài)，并啟動緊急信號（例如，所有燈閃爍）。-緊急->紅燈：當緊急情況結(jié)束時，緊急狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)換到紅燈狀態(tài)，并啟動紅燈。-緊急->