用Moore状态机设计“1101”状态检测器verilog

下面是一个简单的Moore状态机设计，可以检测输入信号是否为“1101”。对于输入信号，我们可以使用四个状态：S0、S1、S2和S3。

Verilog代码如下：

module state_detector(
    input clk,
    input rst,
    input data_in,
    output reg state_out
);

parameter S0 = 2'b00;
parameter S1 = 2'b01;
parameter S2 = 2'b10;
parameter S3 = 2'b11;

reg [1:0] current_state;

// 状态转换逻辑
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        current_state <= S0;
    end else begin
        case (current_state)
            S0: begin
                if (data_in == 1'b1) begin
                    current_state <= S1;
                end else begin
                    current_state <= S0;
                end
            end
            S1: begin
                if (data_in == 1'b1) begin
                    current_state <= S2;
                end else begin
                    current_state <= S0;
                end
            end
            S2: begin
                if (data_in == 1'b0) begin
                    current_state <= S3;
                end else begin
                    current_state <= S0;
                end
            end
            S3: begin
                if (data_in == 1'b1) begin
                    current_state <= S0;
                end else begin
                    current_state <= S3;
                end
            end
            default: current_state <= S0;
        endcase
    end
end

// 输出逻辑
always @(current_state) begin
    case (current_state)
        S0: state_out = 1'b0;
        S1: state_out = 1'b0;
        S2: state_out = 1'b0;
        S3: state_out = 1'b1;
        default: state_out = 1'b0;
    endcase
end

endmodule

在这个状态机中，我们有四个状态：S0、S1、S2和S3。开始状态为S0。如果输入信号为1，则移动到S1；如果输入信号为0，则回到S0。如果在S1中输入信号为1，则移动到S2；如果输入信号为0，则回到S0。在S2中，如果输入信号为0，则移动到S3；否则返回S0。在S3中，如果输入信号为1，则回到S0；否则停留在S3。

这个状态机的输出是一个单一的状态，当检测到“1101”时，输出为1，否则为0。