序
完成 P0 课下内容后，我对 Logisim 中完成两种有限状态机的方法以及其区别有了一些见解。
前情提要。
两种状态机都有“状态转移”、“状态存储”和“输出电路”三部分构成。且“状态转移”和“输出电路”是组合逻辑实现，而“状态存储”是时序逻辑实现。
Moore 机
Moore 机的输出不和输入直接挂钩，是根据当前状态来决定是否输出的。换言之，我们应当把状态储存的值提取出来，然后通过一个输出逻辑来生成我们期待的输出值。
这其实隐含了一个信息：状态存储是时序逻辑（一般来说我们用寄存器存储状态编码），其更新通常来说是在时钟上升沿发生的，这就导致了在时钟上升沿（或题指定的时刻）其输出给输出电路的值发生改变，从而最后得到的结果改变。简单来说，输出结果的更新发生在时钟上升沿（或给定时刻）。
Mealy 机
Mealy 机的输出与当前输入直接挂钩。输入和当前状态储存的内容共同决定了输出的结果。而且是即时生效，因为组合逻辑不会根据时钟的变化来变化。
时间差
根据以上的分析，Moore 机和 Mealy 机通常会有时间差。比如下面这个例子：
当前状态为 S1，若输入为 In，则状态转为 S2，当状态为 S2，输出 Out 置为 1。
-
Moore 机中，它是这样的：
- 当前状态 S1；
- 第一个上升沿，检测到输入为 In，状态转为 S2；
- 因为状态是 S2，所以输出 Out 置为 1；
-
Mealy 机中，它是这样的：
- 当前状态 S1；
- 不论当前是不是上升沿，检测到输入为 In，输出置为 1；
- 第一个上升沿，若输入还是 In，状态转为 S2；
也就是说 Mealy 机给人的直观感受就是“提前”了一周期，明明还是状态 S1，却将输出置为 1 了？
其实并不是这样一回事，Mealy 机好比有“预判”的功能，如果当前已经是 S1，且输入是 In，它就知道接下来势必变成 S2，因此“预判”了上升沿到来时状态存储的结果，并将输出置为 1。换言之，S2 对于 Mealy 机都是可有可无的，它根本不关心 S1 会不会变成 S2，因为该输出的时候早已经输出了。
可以理解成 Mealy 机的输出和时钟是异步的。
Moore 机则不然。就算知道了当前输入是 In，也得等到下一个周期更新完状态，才能通过输出电路去输出结果。
可以理解成 Moore 机的输出和时钟是同步的。
四不像机
然而我今天画了一个四不像出来。
在状态转移电路中，我的输出端自作多情的添加了一个 isOut 含义的端口。什么意思呢？就是根据输入和当前状态，我直接指定了 Out 端口要不要置为 1。还是上面的例子，就好比我的状态转移电路是这样：
-
如果当前状态是 S1，且输入是 In，则状态转为 S2，并告诉
Out要输出 1。
然后我把 isOut 和 Out 直接相连了。
那么这是什么机呢？看似 Out 并没有直接和输入挂钩，可是事实并非如此。我们仍然一步一步分析：
-
当前状态是 S1，输入是 In。
-
状态转移电路是组合逻辑，因此无论现在是什么时刻，它读入了当前状态 S1，以及输入 In，然后它想，“哦，现在我要立刻输出 S2，并把
isOut置为 1。” -
S2 朝着“状态存储”去了，但是不知道现在是不是时钟上升沿，因此其有没有进入寄存器，我们不知道。
-
但是
isOut直接连着Out，于是Out被置为 1 了。
仔细一想，这不是 Mealy 机的形式吗？输出和时钟异步。但是 Out 却没有和输入直接相连，而是隐式地通过 isOut 这个端口相连了。正如前面所说，isOut 起到了“预判”的作用，而这正是 Mealy 机的特点。
如果我希望当前状态更新为 S2 再输出，有办法么？
自然是有的，我们需要将输出强制与时间同步。也就是说不能让 isOut 直接与 Out 相连了。
最简单的办法是弄一个寄存器，isOut 做输入，输出给 Out，然后用时钟驱动。这样如果 isOut 被置为 1，这个信号会因为寄存器的原因被强行滞留到下一个上升沿到来时，然后进入寄存器并立即传给 Out。
再来想想这是否是正确的：
-
当前状态是 S1，输入是 In。
-
状态转移电路是组合逻辑，因此无论现在是什么时刻，它读入了当前状态 S1，以及输入 In，然后它想，“哦，现在我要立刻输出 S2，并把
isOut置为 1。” -
S2 在下一个时钟上升沿到来之前都不会进入寄存器并更新状态，与此同时
isOut在下一个时钟上升沿到来之前也不会进入寄存器传递给Out。 -
时钟上升沿到来了，然后 S2 进入了寄存器完成状态转移，同时
Out置为 1。
看来确实解决问题了，不过这样真的就把整个电路变成“四不像”机了。最正确的做法是不要搞什么 isOut，直接用“状态存储”的输出值来判断要不要将 Out 置为 1。这样就能正确地完成 Moore 机了。如果要的是 Mealy 机，最好把输入和“状态存储”的输出值直接相连，用一个逻辑来判断，以免混淆。