verilog fsm

Verilog FSM（Finite State Machine）是用Verilog语言编写的有限状态机。通过组合逻辑和时序逻辑的描述来实现对具有逻辑顺序事件的控制。在Verilog中，FSM的编写可以遵循一定的规范和推荐写法。

在编写Verilog FSM时，通常会使用always块来描述时钟上升沿或复位信号的触发条件。在这个always块中，可以使用if-else语句来处理复位信号，并根据当前状态和输入信号进行状态转移。

另外，为了使代码结构规范清晰，通常会使用三段式状态机的写法。第一个always块用来描述状态转移的触发条件，第二个always块用来描述下一状态的判断，第三个always块用来描述各状态的输出。这样的写法可以将组合逻辑和时序逻辑分开，易于综合。

在Verilog中，状态的编码可以使用二进制、格雷码或独热码。二进制编码简便，适用于小型设计。格雷码需要状态顺序跳变才能利用其特性，而独热码则常用于状态机设计中，因为它的译码简单，节省组合逻辑，并且时序更快，还能减少毛刺产生的概率。

下面是一个示例的Verilog FSM代码，其中使用了独热码编码状态和状态转移的逻辑：

localparam S0 = 4'b0001;
localparam S1 = 4'b0010;
localparam S2 = 4'b0100;
localparam S3 = 4'b1000;

reg [3:0 current_state;
reg [3:0 next_state;

// 状态转移
always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        current_state <= S0;
    else
        current_state <= next_state;
end

// 下一状态判断
always @ (*)
begin
    case(current_state)
        S0 : next_state = S1;
        S1 : next_state = S2;
        S2 : next_state = S3;
        S3 : next_state = S0;
        default: next_state = S0;
    endcase
end

// 状态输出
always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        // reset condition
    end
    else
    begin
        case(current_state)
            S0 : begin
                // state S0 output
            end
            S1 : begin
                // state S1 output
            end
            S2 : begin
                // state S2 output
            end
            S3 : begin
                // state S3 output
            end
            default : ;
        endcase
    end
end

这个示例代码展示了一个简单的Verilog FSM，使用独热码编码了四个状态，并根据时钟信号和复位信号实现了状态转移和状态输出逻辑。你可以根据具体的需求修改状态和状态转移的逻辑，以及每个状态的输出逻辑。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [verilog FSM 范例](https://download.csdn.net/download/u013560111/6884151)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [【Verilog】FSM设计](https://blog.csdn.net/m0_52840978/article/details/123390136)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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