第6章状态机图
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2020年智慧树知道网课《面向对象与UML(山东联盟)》课后章节测试满分答案
绪论单元测试1【判断题】(20分)UML是面向对象的软件建模语言，可应用到软件开发全过程。
A.对B.错2【判断题】(20分)面向对象是当今主流的软件开发思想。
（）A.对B.错3【多选题】(20分)下列哪些工具可以用来进行UML建模？（）A.MicrosoftOfficeVisioB.EnterpriseArchitect(EA)C.RationalRoseD.StarUML4【多选题】(20分)我们要从本课程中学到哪些知识？（）A.面向对象的基础知识B.UML软件建模C.面向对象的设计原则D.面向对象编程语言5【多选题】(3分)平时分析问题，总要获取哪些方面的信息？（）A.事物之间的关系是什么？B.事物的特征和行为是什么？C.问题中涉及哪些事物？D.事物之间如何协作完成任务？第一章测试1【多选题】(20分)以下对软件建模描述正确的是（）A.每个模型可以有多种表达方式，从不同角度来刻画系统。
B.描述同一个系统的多个模型只能相对孤立，不能完全孤立，完全孤立的模型是不完整的C.要正确建模，模型必须准确反映软件系统的真实情况。
D.越庞大复杂的系统，建模的重要性越大。
E.模型是对现实世界的简化，但不能掩盖重要的细节。
2【单选题】(20分)模型的实质是什么？（）A.对现实的复杂化B.对现实的简化C.便于交流D.可视化3【单选题】(20分)对软件模型而言，下面说法的是()A.是软件的标准文档B.是软件的中间形态C.是人员交流的媒介D.是软件升级和维护的依据4【单选题】(20分)以下关于模型的说法的是()A.一个好的模型包括那些有广泛影响的主要元素，而忽略那些与给定的抽象水平不相关的次要元素。
B.模型必须是可视化的。
C.通过建模可以帮助人们理解复杂的问题。
D.模型是对现实的简化。
5【单选题】(20分)以下哪一个选项不能当做模型？（）A.交通地图B.地球仪C.电路设计图D.灭火器第二章测试1【单选题】(20分)在下面所述中，关于UML的说法不正确的是（）A.UML不是过程也不是方法，但允许每一种过程和方法使用它。
第6章(486)
第6章 VHDL程序设计实验 图6.3 工程属性参数
第6章 VHDL程序设计实验
2．逻辑门的RTL描述 编写MY_AND2实体的VHDL代码。 (1) 选择菜单栏中的 Project→New Source。 (2) 在 Select Source Type 窗口中，选择左侧VHDL Module，在右侧 File Name栏中填入文件名MY_AND2，单 击Next按钮后弹出Define Module窗口，如图6.4所示。
entity MY_AND2 is port ( A: in STD_LOGIC; B: in STD_LOGIC; C: out STD_LOGIC);
end MY_AND2;
architecture BEHAVIORAL of MY_AND2 is begin
C <= A and B; end BEHAVIORAL;
(2) 将AND_OR.VHD的输入定义为一个总线，即STD_ LOGIC_VECTOR类型。
(3) 在AND_OR模块中，必须声明和例化被调用的下层 模块MY_AND2和MY_OR2。
(4) 在AND_OR模块中，必须显式地定义用于下层模块 互联的连线信号。
(5) MY_OR2和AND_OR模块的代码可以参照本实验后 面给出的代码实例。
本实验中会用到3个文件，文件对应的代码分别下：
MY_AND2.VH D
library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.all; use IEEE.STD_LOGIC_ARITH. all; use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED. all;
第6章 VHDL程序设计实验
end MY_AND2;
第6章 VHDL程序设计实验
有限状态机设计
ENTITY AD574 IS
PORT (
d:
IN STD_LOGIC_VECTOR(11 DOWNTO 0);
clk,status :
IN STD_LOGIC; --时钟CLK，状态信号STATUS
lock0 :
OUT STD_LOGIC; --内部锁存信号LOCK旳测试信号
cs,a0,rc,k12x8 : OUT STD_LOGIC; --AD574控制信号
决定进入下一种状态。
（if - then - else）
二、一般有限状态机旳设计
6.2.1 一般有限状态机构成
4. 辅助进程：
clk reset State_inputs
状态机 Current_state
Next_state
一般状态机工作示意图
Comb_output
二、一般有限状态机旳设计
【例 6-1 】一般两进程有限状态机描述
下一状态 输出
001
0
000
0
…
…
状态机旳表达措施2
措施二：算法流程图 措施与软件程序旳流程图类似
状态机旳表达措施3
措施三：状态转换图 条件控制
定序
状态1
入
入
/出
状态4
/出
入
入
状态3
/出
状态2
/出
Moore
直接控制 定序
状态机旳表达措施3
措施三：状态转换图 条件控制
定序
状态1
入 /出
入 /出
状态4
工作状态
禁止
禁止
开启12位转换 开启8位转换 12位并行输出有效 高8位并行输出有效 低4位加上尾随4个0有效
第6章 状态机图
14
例1：子状态之间“or”关系的例子。
例2：子状态之间“and”关系的例子。
15
History State(历史状态)
History State: A pseudostate whose activation restores the previously active state within a composite state. 使用历史状态，可以记住从组合状态中退出时 所处的子状态，当再次进入组合状态时，可直 接进入到这个子状态，而不是再次从组合状态 的初态开始。
7
状态(State)
定义：A state is a condition or situation during the life of an object during which it satisfies some condition, performs some activity, or waits for some event. 一个状态是指在对象的生命期中的一个条件或 状况，在此期间对象将满足某些条件、执行某 些活动或等待某些事件。
22
说明： 在UML中，事件分为四类： (1) Call event (调用事件) (2) Change event (变化事件) (3) Time event (时间事件) (4) Signal event (信号事件)
23
(1) Call event: The event of receiving a call for an operation that is implemented by actions on state machine transitions. Call event的语法格式如下： 事件名 ( [逗号分隔的参数列表] ) 其中参数列表中的参数格式为： 参数名：类型 例：
UML与系统分析设计第二版 第6章 交互图.ppt
第6章 交互图
在UML2.0中提供了对系统动态行为建模的四大类图形： Use Case图、交互图、状态机图和活动图。
交互图（Interaction Diagram）主要表现对象之间是如何进 行交互和通信的。
交互图主要用于对Use Case中的控制流的建模。一般情况下， 一个交互图表达单个Use Case的行为，它表示出该Use Case 中的若干个实例对象和对象之间所传递的消息。
命线表示为从对象图标向下延伸的一条虚线。 3．激活期 激活期（Activation）又称为控制焦点（Focus of control），表示对象执行一个动作的期间，也即对象激 活的时间段。 激活期由位于生命线上的一个窄矩形框表示。 当一个对象在激活期时，该对象处于激活状态，能够响 应或发送消息，执行动作或活动。当一个对象不在激活 期时，该对象处于休眠状态，什么事都不做，但它仍然 存在，等待新的消息来激活它。
Home
6.1.1 顺序图的组成
4．消息 消息（Message）表示对象之间的通信，对象之间的交互通过互发消
息来实现，消息将触发接受对象中的特定操作。 。 在顺序图中消息用对象角色之间的一条水平箭线表示。消息箭线从
源对象指向目标对象，其上标有消息内容标签。 消息内容标签的格式为：
序号 [保安条件] *[循环] 返回表：= 操作名（参数表） 序号为消息在整个交互中的顺序号。 保安条件（Guard Condition）是一个布尔条件表达式。只有当其保
6.1.3 同步消息与异步消息
同步消息（Synchronous massage）代表一个通过操作调 用的嵌套的控制流，该操作调用要求操作同步。
同步消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂 停活动，等待消息接收者放弃或返回控制。
在UML2.0中提供了对系统动态行为建模的四大类图形： Use Case图、交互图、状态机图和活动图。
交互图（Interaction Diagram）主要表现对象之间是如何进 行交互和通信的。
交互图主要用于对Use Case中的控制流的建模。一般情况下， 一个交互图表达单个Use Case的行为，它表示出该Use Case 中的若干个实例对象和对象之间所传递的消息。
命线表示为从对象图标向下延伸的一条虚线。 3．激活期 激活期（Activation）又称为控制焦点（Focus of control），表示对象执行一个动作的期间，也即对象激 活的时间段。 激活期由位于生命线上的一个窄矩形框表示。 当一个对象在激活期时，该对象处于激活状态，能够响 应或发送消息，执行动作或活动。当一个对象不在激活 期时，该对象处于休眠状态，什么事都不做，但它仍然 存在，等待新的消息来激活它。
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6.1.1 顺序图的组成
4．消息 消息（Message）表示对象之间的通信，对象之间的交互通过互发消
息来实现，消息将触发接受对象中的特定操作。 。 在顺序图中消息用对象角色之间的一条水平箭线表示。消息箭线从
源对象指向目标对象，其上标有消息内容标签。 消息内容标签的格式为：
序号 [保安条件] *[循环] 返回表：= 操作名（参数表） 序号为消息在整个交互中的顺序号。 保安条件（Guard Condition）是一个布尔条件表达式。只有当其保
6.1.3 同步消息与异步消息
同步消息（Synchronous massage）代表一个通过操作调 用的嵌套的控制流，该操作调用要求操作同步。
同步消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂 停活动，等待消息接收者放弃或返回控制。
数字电路讲义-第六章w1
外部连接电路直接列出状态转换表，从而判断整个电路的 功能
4 状态图
步骤：
1.观察电路，写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路 输出函数
2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程， 即新的状态方程
3.列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图 6. 判断电路的逻辑功能，并评述其优缺点，是否能自启动 对中规模功能块构成的电路，可根据这类器件的功能表和
三、集成异步BCD计数器
异步BCD码计数器74LS290 激励函数
三、集成异步BCD计数器 异步BCD码计数器74LS290
三、集成异步BCD计数器 74LS290数据手册
三、集成异步BCD计数器
构成8421BCD计数器
异步BCD码计数器74LS290
三、集成异步BCD计数器
三、集成异步BCD计数器 级联
级联延时
四、同步二进制计数器
四、同步二进制计数器
异步与同步的区别
例6-4 试分析图6-21的计数电路，列出状态转换真值表及 转换图，并说明其功能
解：1. 触发器的激励方程
3.状态转换真值表
2.触发器状态方程
4.状态图
Q0,Q2:11010发生器，Q1:反码
功能 分析
五、集成同步4位二进制加法计数器 工作原理
J3 = Q2Q1Q0 K3= Q2
步骤：
1.观察电路，写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路 输出函数
2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程， 即新的状态方程
3.列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能，并评述其优缺点 对中规模功能块构成的电路，可根据这类器件的功能表和
4 状态图
步骤：
1.观察电路，写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路 输出函数
2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程， 即新的状态方程
3.列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图 6. 判断电路的逻辑功能，并评述其优缺点，是否能自启动 对中规模功能块构成的电路，可根据这类器件的功能表和
三、集成异步BCD计数器
异步BCD码计数器74LS290 激励函数
三、集成异步BCD计数器 异步BCD码计数器74LS290
三、集成异步BCD计数器 74LS290数据手册
三、集成异步BCD计数器
构成8421BCD计数器
异步BCD码计数器74LS290
三、集成异步BCD计数器
三、集成异步BCD计数器 级联
级联延时
四、同步二进制计数器
四、同步二进制计数器
异步与同步的区别
例6-4 试分析图6-21的计数电路，列出状态转换真值表及 转换图，并说明其功能
解：1. 触发器的激励方程
3.状态转换真值表
2.触发器状态方程
4.状态图
Q0,Q2:11010发生器，Q1:反码
功能 分析
五、集成同步4位二进制加法计数器 工作原理
J3 = Q2Q1Q0 K3= Q2
步骤：
1.观察电路，写出电路存储器中个触发器的激励函数、电路 输出函数
2.由触发器的特征方程和激励函数求出存储器的输出方程， 即新的状态方程
3.列出状态状态转换表 4.画出相应的状态转换图 5.视需要画出电路的输入输出波形图 6.最后判断电路的逻辑功能，并评述其优缺点 对中规模功能块构成的电路，可根据这类器件的功能表和
第6章有限状态机设计
一、概述
第６章 有限状态机设计
VHDL综合器易于优化 易构成性能良好的时序逻辑模块 结构模式简单、层次分明、易读易懂、易排错 利用同步时序和全局时钟线可实现高速FSM 运行模式类似于CPU，易于进行顺序控制 高可靠性，非法状态易控制
二、一般有限状态机的设计
1、一般有限状态机的组成
3 一位热码编码
一位热码编码方式就是用 n 个触发器来实现具有 n个状态的状态机， 状态机中的每一个状态都由其中一个触发器的状态表示，即当处于 某状态时，对应的触发器为‘1’,其余的触发器都置‘0’。一位热码 编码方式尽管用了较多的触发器，但其简单的编码方式大为简化了 状态译码逻辑，提高了状态转换速度，这对于含有较多的时序逻辑 资源，较少的组合逻辑资源的FPGA器件是好的解决方案。
END mealy1;
ARCHITECTURE behave OF mealy1 IS
TYPE states (st0,st1,st2,st3,st4);
SIGNAL stx: states; BEGIN
IS
WHEN OTHERS =>stx<=st0;
END CASE;;
comreg: PROCESS(clk,reset) --决定转换状态的进程
END IF; END PROCESS; --由current_state 将当前状态值带出此进程，进入进 程COM COM:PROCESS(current_state,state_i nputs) --组合逻辑进程 BEGIN CASE current_state IS --确定当前状态的状态值 WHEN st0=>comb_outputs<="00"; --初始态译码输出 IF state_inputs="00" THEN --根据外部的状态控制输入“00” next_state<=st0; --在下一时钟后，进程REG的状态 维持为st0 ELSE next_state<=st1; --否则，在下一时钟后，进程REG 的状态将为st1 END IF;
第６章 有限状态机设计
VHDL综合器易于优化 易构成性能良好的时序逻辑模块 结构模式简单、层次分明、易读易懂、易排错 利用同步时序和全局时钟线可实现高速FSM 运行模式类似于CPU，易于进行顺序控制 高可靠性，非法状态易控制
二、一般有限状态机的设计
1、一般有限状态机的组成
3 一位热码编码
一位热码编码方式就是用 n 个触发器来实现具有 n个状态的状态机， 状态机中的每一个状态都由其中一个触发器的状态表示，即当处于 某状态时，对应的触发器为‘1’,其余的触发器都置‘0’。一位热码 编码方式尽管用了较多的触发器，但其简单的编码方式大为简化了 状态译码逻辑，提高了状态转换速度，这对于含有较多的时序逻辑 资源，较少的组合逻辑资源的FPGA器件是好的解决方案。
END mealy1;
ARCHITECTURE behave OF mealy1 IS
TYPE states (st0,st1,st2,st3,st4);
SIGNAL stx: states; BEGIN
IS
WHEN OTHERS =>stx<=st0;
END CASE;;
comreg: PROCESS(clk,reset) --决定转换状态的进程
END IF; END PROCESS; --由current_state 将当前状态值带出此进程，进入进 程COM COM:PROCESS(current_state,state_i nputs) --组合逻辑进程 BEGIN CASE current_state IS --确定当前状态的状态值 WHEN st0=>comb_outputs<="00"; --初始态译码输出 IF state_inputs="00" THEN --根据外部的状态控制输入“00” next_state<=st0; --在下一时钟后，进程REG的状态 维持为st0 ELSE next_state<=st1; --否则，在下一时钟后，进程REG 的状态将为st1 END IF;
第5章 VHDL 状态机.ppt
采用VHDL语言实现基于状态机的设计，就是 在时钟信号的触发下，完成两项任务：
（1）用case或if-else语句描述出状态的转移； （2）描述状态机的输出信号。
6.1 状态机设计相关语句
6.1 类型定义语句（自定义）
TYPE 数据类型名 IS 数据类型定义 OF 基本数据类型 ;或 TYPE 数据类型名 IS 数据类型定义 ;
号，决定何时进行何种数据处理。有限状态机分为两类：Moore
型和Mealy型
输入
状态 次态 状态 现态 输出
译码器
寄存器
逻辑
输出
状态机的基本操作有两种：
(1) 状态机内部状态转换。状态机经历一系列状态，下一状 态由状态译码器根据当前状态和输入条件决定。
(2) 产生输出信号序列。输出信号由输出译码器根据当前状 态和输入条件决定。
TYPE st1 IS ARRAY ( 0 TO 15 ) OF STD_LOGIC ; TYPE week IS (sun，mon，tue，wed，thu，fri，sat) ;
TYPE m_state IS ( st0，st1，st2，st3，st4，st5 ) ; SIGNAL present_state，next_state : m_state ;
...
5.1 状态机设计相关语句
6.1 状态机结构
2. 主控时序进程 ：负责状态机运转和在时钟驱动下 负责状态转换的进程。
FSM: s_machine
clk reset
PROCESS REG
current_state next_state
PROCESS COM
comb_outputs
state_inputs
NEXT_STATE<=ST0; --在下一时钟后，进程REG的状态将维持为ST0
第六章时序逻辑电路
异步 置0端
CLK异0为步计计数数输器入与端、同Q步0为计输数出器端比，二，进具制有计如数下器 特点： CLK* 1电为计路数简输单入；端、Q3为输出端，五进制计数器 CLK* 1速与Q度0慢相连；、CLK0为输入端、Q3为输出端，十进制计数器
四、任意进制计数器的构成方法 设已知计数器的进制为N,要构成的任意进制计数
圆圈表示电路的各个状态，箭头表示状态表示的方向， 箭头旁注明转换前的输入变量取值和输出值
三、状态机流程图（SM图） 采用类似于编写计算机程序时使用的程序流程图的形
式，表示在一系列时钟脉冲作用下时序电路状态的流程以及 每个状态下的输入和输出。
四、时序图 在输入信号和时钟脉冲序列作用下，电路状态、
输出状态随时间变化的波形图。
电路在某一给定时刻的输出
取决于该时刻电路由的触输发入器保存 还取决于前一时刻电路的状态
时序电路： 组合电路 + 触发器
电路的状态与时间顺序有关
例：串行加法器电路
利用D触发器 把本位相加后 的进位结果保 存下来
时序电路在结构上的特点：
（1）包含组合电路和存储电路两个组成部分
（2）存储输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入 信号共同决定组合逻辑电路的输出
串行进位方式以低位片的进位输出信号作为高位片的时 钟输入信号;
并行进位方式以低位片的进位输出信号作为高位片的 工作状态控制信号（计数的使能信号），两片的CLK同时接 计数输入信号。
二、异步计数器
B、减法计数器
二、异步计数器
B、减法计数器
根据T触发器的翻转规律即可画出在一系列CLK0脉冲信号 作用下输出的电压波形。
2、异步十进制计数器
J K端悬空相当于接逻辑1电平 将4位二进制计数器在计数过程中跳过从1010到1111这6个状态。
CLK异0为步计计数数输器入与端、同Q步0为计输数出器端比，二，进具制有计如数下器 特点： CLK* 1电为计路数简输单入；端、Q3为输出端，五进制计数器 CLK* 1速与Q度0慢相连；、CLK0为输入端、Q3为输出端，十进制计数器
四、任意进制计数器的构成方法 设已知计数器的进制为N,要构成的任意进制计数
圆圈表示电路的各个状态，箭头表示状态表示的方向， 箭头旁注明转换前的输入变量取值和输出值
三、状态机流程图（SM图） 采用类似于编写计算机程序时使用的程序流程图的形
式，表示在一系列时钟脉冲作用下时序电路状态的流程以及 每个状态下的输入和输出。
四、时序图 在输入信号和时钟脉冲序列作用下，电路状态、
输出状态随时间变化的波形图。
电路在某一给定时刻的输出
取决于该时刻电路由的触输发入器保存 还取决于前一时刻电路的状态
时序电路： 组合电路 + 触发器
电路的状态与时间顺序有关
例：串行加法器电路
利用D触发器 把本位相加后 的进位结果保 存下来
时序电路在结构上的特点：
（1）包含组合电路和存储电路两个组成部分
（2）存储输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入 信号共同决定组合逻辑电路的输出
串行进位方式以低位片的进位输出信号作为高位片的时 钟输入信号;
并行进位方式以低位片的进位输出信号作为高位片的 工作状态控制信号（计数的使能信号），两片的CLK同时接 计数输入信号。
二、异步计数器
B、减法计数器
二、异步计数器
B、减法计数器
根据T触发器的翻转规律即可画出在一系列CLK0脉冲信号 作用下输出的电压波形。
2、异步十进制计数器
J K端悬空相当于接逻辑1电平 将4位二进制计数器在计数过程中跳过从1010到1111这6个状态。
数字电子技术基础 第六章
图6. 3.28
图6.3.27电路的时序图
常见的 异步二进制加法器产品有4位的（如74LS293、 74LS393、74HC393）等、7位的（如CC4024等）、12位的 （如74HC4040等）和14位的（如74HC4020等）几种类型。
2、异步十进制计数器
是在4位异步二进制加法计数器的基础上加以修改得到。 在计数过程中跳过从1010到1111这6个状态。
穆尔型：
状态机：State Machine简称SM。或称算法状态机 (Algorithmic State Machine，简称ASM)。
6.2 时序逻辑电路的分析方法
6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 分析步骤：
1、从给定的逻辑图中写出每个触发器的驱动方程。 （存储电路中每个触发器输入信号的逻辑函数式）。 2、将得到的这些驱动方程代入相应触发器的特性方 程，得出每个触发器的状态方程，从而得到由这些状 态方程组成的整个时序电路的状态方程组。 3、根据逻辑图写出电路的输出方程。
图6. 3.38
例6.3.3电路的并行进位方式
图6. 3.39
例6.3.3电路的串行进位方式
例 6.3.4 P304
当M为大于N的素数时，不能分解成N1和N2，不能采用并行 进位方式和串行进位方式。必须采用整体置零方式或整体置 数方式。
图6. 3.40
例6.3.4电路的整体置零方式
整体置零方式： １、先将两片N进制计数器按最简单的方式接成一个大于M进制的计数器（如N*N进 制）。 ２、然后在计数器为M状态时译出异步置零信号，将两片N进制计数器同时置零。 整体置数方式： １、先将两片N进制计数器按最简单的方式接成一个大于M进制的计数器（如N*N进 制）。 ２、然后在选定的某状态下译出LD’=0信号，将两片N进制计数器同时置入适当数 值，获得Ｍ进制计数器。
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状态图的概念和内容
• 状态图是UML中对系统动态方面建模的图之一。 • 状态图是一种特殊种类的图形，它拥有所有其他图一样的 公共特性，即名称和投影在一个模型上的图形。状态图和 其他图的区别在于它的内容。状态图通常包括如下内容： （1）状态（2）转换 • 在UML中，图形上每一个状态图都有一个初始状态（实心 圆），用来表示状态机的开始还有一个终止状态（半实心 圆），用来表示状态机的终止，其他的状态用一个圆角的 矩形表示
• 工作任务：完成系统状态建模 交付的工作产品：系统状态图
6.1状态机（State Machine）
• 状态机用于对具有事件驱动的特性的动态行为建模。 • 状态机是展现状态与状态转换的图。 • 状态机由状态组成，各状态由转移链接在一起。状态时对 象执行某项活动或等待某个事件时的条件。转移时两个状 态之间的关系，它由某个事件触发，然后执行特定的操作 或者评估，并导致特定结束状态。
在已有的状态图上加入新的状态和转换
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• • • • • • • • • • 用例名称：补办借阅证 用例描述：图书馆工作人员输入学生信息进行借阅证补办。 参与者：图书馆工作人员。 前置条件：图书馆工作人员点击“补办借阅证” 基本路径： 输入学号 点击“查询” 显示该学生遗失的借阅证信息（借阅证编号，学号，姓名，专业，班级， 性别） 点击“补办” 显示该学生新借阅证信息（借阅证编号，学号，姓名，专业，班级，性 别） 进入备选流程B 备选流程： A：1点击“重新填写”，实现重填学号。 2进入基本路径1 B：如果学生有借阅图书未归还，显示当前该学生借阅情况（书名,ISBN， 借阅时间，应归还时间）
阅读“图书归还”用例描述
• • • • • • • • • • • • 用例名称：图书归还 用例描述：图书馆工作人员输入图书登录号进行图书归还。 参与者：图书馆工作人员。 前置条件：图书馆工作人员点击“图书归还” 基本路径： 输入图书登录号 点击“查询” 显示该书借阅信息（书名,ISBN，借阅时间，应归还时间） 点击“归还” 提示“归还成功” 备选流程： 点击重新填写，实现图书登录号重新填写
图书管理系统状态图的绘制步骤
1. 2. 3. 4. 阅读需求规格说明书 读懂系统用例图 阅读用例描述文档 根据用例描述文档画出状态转换图
阅读图书管理系统登录用例
• 用例名称：登陆 • 用例描述：本系统需要参与者输入帐号和密码进行系统登 陆，该用例页面是系统起始页面。用户帐号和密码是系统 默认已经分配的。 • 参与者：图书馆工作人员。 • 前置条件：无 • 基本路径： • 输入帐号，密码 • 点击“进入系统” • 验证用户权限，进入主界面 • 备选流程： • 点击“重新填写”，实现重填帐号密码功能。 • 输入帐号或密码不正确，重新登陆。 • 进入基本路径1
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以此类推……………………
• 依次对“删除图书”“新增图书”“修改图书”的用例描述进行阅读， 然后添加“状态”、“转换”。 • 最后得到完整的系统状态图。
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结
状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件 发生时状态的转移条件。通常，状态图是对类图的 补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图，仅 为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发 生改变的类画状态图。
练习 描述客房状态的状态图
创建
空闲
取消 预定
已预订
占用
维修
练习
水加热之后变成蒸汽，蒸汽冷却凝结成水，水在0 度结冰，升温后冰融化成水。画出水的状态机图
练习
手机开机时，处于空闲状态；当用户开始呼叫某人时，手机 进入拨号状态；如果呼叫成功，进入通话状态；如果呼叫不成 功，重新进入空闲状态。在空闲状态被呼叫，进入响铃状态； 如果用户接听，进入通话状态；如果一分钟不接听，重新进入 空闲状态。
学生请假流程
• 学生请假流程 – 1、学生请假须先经班主任同意； – 2、班主任在准假时，只能批准少于3天的假期，如学 生请假时间超越审批权限，还要请系办审批，经系办 审批后，系办将假条存根留下，事后转班主任存查。 – 3、学生请假获准后，应立即报告班长，以便班长向任 课教师报告。 – 画出请假的活动图
• • • • •
在已有的状态图上加入新的状态和转换
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阅读“图书借阅”用例描述
• 用例名称：图书借阅 • 用例描述：图书馆工作人员输入借阅证编号和图书登录 号来完成图书借阅。 • 参与者：图书馆工作人员。 • 前置条件：图书馆工作人员点击“图书借阅” • 基本路径： • 输入借阅证编号。 • 输入图书登录号。 • 点击“借阅” • 显示当前借阅信息（书名,ISBN，借阅时间，应归还时间） • 备选流程： • 点击“重填”实现借阅证和图书登录号重新填写
注意事项：
• 根据阅读习惯，在绘制状态图的时候，把初始状态放置在左上角，把 最终状态放置在右下角。
状态图和活动图的区别
• 状态图：用来描述对象，子系统，系统的生命周期。通过 状态图可以了解一个对象所能达到的所有状态，以及对象 收到的事件对对象状态的影响。 • 活动图：显示动作及其结果。着重描述操作（方法）实现 中所完成的工作以及用例实例或对象中的活动，它是状态 图的一个变种。 • 状态图与活动图的区别：活动图主要描述动作及对象状态 改变的结果。状态图主要描述的是事件对对象状态的影响。
点击图书借阅
借阅
所借图书 信息
阅读“注销”用例描述
• 用例名称：注销 • 用例描述：图书管理员离开系统 • 参与者：图书馆工作人员。 • 前置条件：已经进入系统 • 基本路径： 1. 点击“注销” 2. 提示“确认退出” 3. 点击确认，退出系统 • 备选流程： 1. 点击取消不退出系统
在已有的状态图上加入新的状态和转换
状态（State）
• 状态是状态机的重要组成部分，它描述了状态机在对象动 态行为的执行所产生的结果。一个完整的状态有5个组成 部分： • （1）名字（name） • （2）入口/出口动作（entry/exit action） • （3）内部转换（Internal Transition） • （4）延迟事件（Deferred Event） • （5）子状态（Substate）
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新状态
开始
结束
转换
状态机的各种元素
初始状态
结束 开始 关闭 首页面
entry/ 播放音乐()
最终状态 状态 转换
<<类型>>
嵌套状态
NewState2 NewState 4 NewState 5 NewState 3 NewState 6
事件( 参数 )[ 监护条件 ] / 动作
入口动作
事件、动作、参数、警戒（监护条件）
状态
内部转移
NewState2
entry/ 入口动作 exit/ 出口动作 do/ 动作
子状态1
NewState 3 NewState 6
NewState 5
状态规范卡
三种常见活动动作
转移
• 转换是状态间的关联。它们用于对一个实体的不同状 态间的关系建模：转换由5个部分组成，它们分别是： 源状态、目标状态、触发事件、监护条件和动作。
在已有的状态图上加入新的状态和转换
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根据“登录”用例描述，画出状态图
登录失败
开始
登录
登录成功
图书管理系 统主界面
阅读“新办借阅证”用例描述
• • • • • • • • 用例名称：新办借阅证 用例描述：图书馆工作人员输入学生信息进行借阅证办理。 参与者：图书馆工作人员。 前置条件：图书馆工作人员点击“新办借阅证” 基本路径： 输入学生信息（学号，姓名，专业，班级，性别） 点击“提交” 显示添加的借阅证信息（借阅证编号，学号，姓名，专业，班级，性 别） • 备选流程： • 点击“重新填写”，实现重填学生信息功能。 • 进入基本路径1