verilog三段式状态机

Verilog中的三段式状态机是一种常见的状态机设计方法，其中包括三个部分：状态寄存器、组合逻辑和输出逻辑。

状态寄存器用于存储状态，通常使用寄存器类型的变量来实现。组合逻辑用于根据当前状态和输入信号计算下一个状态，输出逻辑则用于根据当前状态和输入信号产生输出信号。

以下是一个简单的 Verilog 三段式状态机的示例代码：

module fsm (
  input clk,
  input rst,
  input in,
  output reg out
);

// 状态寄存器
reg [1:0] state;

// 组合逻辑
always @(*) begin
  case (state)
    2'b00: begin
      if (in) state <= 2'b01;
      else state <= 2'b00;
    end
    2'b01: begin
      if (in) state <= 2'b10;
      else state <= 2'b00;
    end
    2'b10: begin
      if (in) state <= 2'b10;
      else state <= 2'b01;
    end
  endcase
end

// 输出逻辑
always @(posedge clk, posedge rst) begin
  if (rst) out <= 1'b0;
  else if (state == 2'b10) out <= 1'b1;
  else out <= 1'b0;
end

endmodule

该状态机包括三个状态：00、01和10。每个状态都有不同的转移条件和输出逻辑。当状态为10时，输出被设置为1，否则输出为0。状态转移是根据输入信号in和当前状态计算的。当输入为1时，状态会向前移动，否则状态会保持不变。