用Verilog语言设计一个1100二进制序列检测器,串行输入,从高位开始

以下是一个基于Verilog的1100二进制序列检测器的实现：

module sequence_detector(
    input clk,          // 时钟信号
    input reset,        // 复位信号
    input data_in,      // 输入数据信号
    output reg detect   // 检测到序列时的输出信号
);

reg [1:0] state;        // 状态寄存器，用于存储当前状态
parameter IDLE = 2'b00; // 空闲状态
parameter S1 = 2'b01;   // 接收第一个“1”的状态
parameter S2 = 2'b10;   // 接收第二个“1”的状态
parameter DETECT = 2'b11;// 检测到序列的状态

always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
        state <= IDLE;          // 复位状态机
        detect <= 1'b0;         // 复位输出信号
    end else begin
        case (state)
            IDLE: begin
                if (data_in == 1'b1) begin
                    state <= S1; // 进入S1状态
                end else begin
                    state <= IDLE; // 保持IDLE状态
                end
            end
            S1: begin
                if (data_in == 1'b1) begin
                    state <= S2; // 进入S2状态
                end else begin
                    state <= IDLE; // 重新进入IDLE状态
                end
            end
            S2: begin
                if (data_in == 1'b0) begin
                    state <= IDLE; // 重新进入IDLE状态
                end else begin
                    state <= DETECT; // 进入DETECT状态
                end
            end
            DETECT: begin
                state <= IDLE; // 进入IDLE状态
            end
        endcase
    end
end

assign detect = (state == DETECT); // 当state为DETECT时输出1，否则输出0

endmodule

该模块包含一个状态机，用于检测输入数据序列是否为1100。当检测到序列时，将输出信号detect设置为1，否则为0。在时钟信号的上升沿或复位信号的上升沿时，状态机将根据当前状态和输入数据更新状态寄存器。状态机共有四个状态：空闲状态（IDLE）、接收第一个“1”的状态（S1）、接收第二个“1”的状态（S2）和检测到序列的状态（DETECT）。在空闲状态下，如果输入数据为1，状态机将进入S1状态；在S1状态下，如果输入数据为1，状态机将进入S2状态，否则重新进入空闲状态；在S2状态下，如果输入数据为0，状态机将重新进入空闲状态，否则进入检测到序列的状态；在检测到序列的状态下，状态机将进入空闲状态。