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🔁 応用編 第8章：FSM設計（有限状態機械）

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📘 概要

FSM（Finite State Machine：有限状態機械）は、制御回路や通信プロトコルなど、時間的な順序性を持つ動作を記述するための基本的な設計手法です。

この章では、状態遷移の概念から始まり、Moore型／Mealy型の使い分け、そしてVerilogによるFSM記述までを、段階的に学びます。

FSMは、組込み回路・インタフェース制御・プロトコル制御など、あらゆるSoC設計の中核技術であり、順序論理を理解するための重要な教材となります。

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🧩 セクション構成

ファイル名	内容
fsm_overview.md	FSMの基本概念、分類（Moore型 / Mealy型）
fsm_state_transition.md	状態遷移図・状態遷移表の書き方
fsm_hdl_description.md	VerilogによるFSMの3段構成記述法

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🎯 到達目標

• 状態機械の基本構造と動作原理を理解する
• 状態遷移図と状態遷移表を自分で設計できる
• FSMをVerilogで正しく記述できる（次状態・状態更新・出力の3分割）
• Moore型とMealy型の使い分けが説明できる

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📚 関連章リンク

FSMは、次の基礎章と深く関連しています：

• 基礎編　第2章 デジタル論理と論理回路設計
  ↳ 組み合わせ論理と順序論理の接続点としてFSMを導入
• 基礎編　第5章 SoC設計フローとEDA
  ↳ FSMを含む制御ロジックをRTLで設計し、合成〜物理設計へ接続

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🛠 応用展開例（今後追加予定）

• UARTやI2CプロトコルのFSM制御例
• FSM生成ツール（YosysFSM、Xilinx FSM Editorなど）との連携
• 状態遷移ログの自動チェック（Assertionベース検証との統合）

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