在FPGA上手动设计并实现一个专用微处理器输入一个8位值，然后判断输入值是否有相等的0位和1位。如果输入值具有相同数量的0和1,则微处理器输出一个1;否则，则输出0。例如，数字10111011将产生0输出；而数字00110011则会产生1输出。下面给出算法。绘制数据路径和相应的FSM状态图，FSM电路,列出控制字。 Count = 0 INPUT N WHILE (N≠0){ IF (N(0) = 1) THEN Count = Count + 1 END IF N = N >> 1 } OUTPUT (Count = 4) 在Verilog模块中分别实现数据路径电路和FSM电路，使用顶部模块将它们连接在一起，要求只用一个时钟和一个reset

首先，我们需要设计数据路径电路来实现输入8位二进制数的计数功能。我们可以使用一个8位寄存器来存储输入值，并使用移位操作对每一个位进行判断。同时，我们还需要一个计数器寄存器来记录输入值中1的个数，其中计数器初始值为0。以下是数据路径电路的示意图：


在此基础上，我们需要设计FSM电路来控制数据路径的计数操作和输出操作。FSM有4个状态，分别是初始状态、移位状态、判断状态和输出状态。以下是FSM电路的状态转移图：


最后，我们需要将数据路径和FSM电路连接起来，并且设置一个顶层模块，以实现整个系统。以下是顶层模块的代码实现：

module top(
    input clk,
    input rst,
    input [7:0] data_in,
    output reg out
);

reg [7:0] reg_data;
reg [2:0] state;
reg [2:0] next_state;
reg [3:0] count;

always @(posedge clk, posedge rst) begin
    if(rst) begin
        reg_data <= 8'b0;
        state <= 3'b000;
        next_state <= 3'b000;
        count <= 4'b0;
        out <= 1'b0;
    end
    else begin
        reg_data <= data_in;
        state <= next_state;
        case(state)
            3'b000: begin //初始状态
                next_state = 3'b001;
                count <= 4'b0;
            end
            3'b001: begin //移位状态
                next_state = 3'b010;
                if(reg_data[0] == 1) begin
                    count <= count + 1;
                end
                reg_data <= reg_data >> 1;
            end
            3'b010: begin //判断状态
                next_state = 3'b001;
                if(count == 4) begin
                    out <= 1'b1;
                end
                else begin
                    out <= 1'b0;
                end
            end
            default: next_state = 3'b000;
        endcase
    end
end

endmodule

控制字如下：

| state | count | next_state |
| ----- | ----- | ---------- |
| 000 | 0000 | 001 |
| 001 | 0000 | 010 |
| 001 | 0001 | 010 |
| 010 | 0000 | 001 |
| 010 | 0001 | 001 |
| 010 | 0010 | 001 |
| 010 | 0011 | 001 |
| 010 | 0100 | 001 |
| 010 | others | 001 |

以上是本题的Verilog代码实现，可以在FPGA上进行验证和测试。