有限状态机的设计0.ppt

本章内容 有限状态机的类型 一段式、两段式和三段式状态机写法 状态编码 有限状态机的类型 moore型，也称为摩尔型 mealy型，也称为米利型 moore型红绿灯 状态转换图 模型代码 完成状态描述 测试信号 功能仿真 时序仿真 增加一个可变计数器 mealy型红绿灯 状态转换图 设计模块 仿真波形 一段式状态机 检测输入信号0110 状态转换图 状态转换表 声明部分 一段always S0状态 S1状态 S2状态 S3状态 S4状态 结束 功能仿真波形 时序仿真波形 一段式特点 ①仅有一段always结构，里面包含了状态转换、复位和输出； ②always结构的敏感列表是时钟沿，所以最后的输出结构是以寄存器形式输出，即时序逻辑输出的 两段式状态机 声明部分 第一段always 第二段always s1 s2 s3 s4 仿真波形 ①fsm_seq1的输出z发生在每个clk上升沿的位置，fsm_seq2的输出z发生在x变化的位置 ②fsm_seq1的输出维持一个周期，fsm_seq2的输出维持半个周期。 ③最后的输出采用组合逻辑电路 三段式状态机 除always外无区别 Mealy型的五种输出敏感列表 ①always@(state or x) if(state==xxx and x=yyy) ②always@(state) ③always@(nstate) ④always@(posedge clk) case(state) ⑤always@(posedge clk) case(nstate) 时序图 Moore型的四种输出敏感列表 ①always@(state) ②always@(nstate) ③always@(posedge clk) case(state) ④always@(posedge clk) case(nstate) 时序图 状态编码的选择 二进制码 parameter s0=3b000,s1=3b001,s2=3b010, s3=3b011,s4=3b100; 格雷码 parameter s0=3b000,s1=3b001,s2=3b011, s3=3b010,s4=3b110; 独热码 parameter s0=5b00001,s1=5b00010,s2=5b00100, s3=5b01000,s4=5b10000; 独热码状态机 状态转换图 设计代码 声明部分 简化输出 进一步精简 功能仿真波形 时序仿真波形 格雷码状态机 状态转换图 声明部分 仿真波形图 always @(posedge clk or posedge reset) begin if(reset) state=s0; else state=nstate; end always@(state or x) begin casex(state) s0: begin if(x==1) begin nstate=s0; z=0; end else begin nstate=s1; z=0; end end s1: begin if(x==0) begin nstate=s1; z=0; end else begin nstate=s2; z=0; end end s2: begin if(x==0) begin