verilog 状态机

Verilog状态机是一种硬件描述语言（HDL）的模型，用于描述数字系统中的状态转换。它可以作为一个模块嵌入到数字电路设计中。Verilog状态机由状态、状态转换和输出组成。它可以使用状态转换图或状态转换表来描述状态转换。状态机通常用于控制电路，例如控制器或接口电路。

下面是一个简单的Verilog状态机的例子：

module state_machine(input clk, reset, input in, output reg out);
    //定义状态
    parameter STATE_0 = 2'b00;
    parameter STATE_1 = 2'b01;
    parameter STATE_2 = 2'b10;
    
    //定义状态转换
    always@(posedge clk, posedge reset) begin
        if(reset) begin
            state <= STATE_0;
        end else begin
            case(state)
                STATE_0: if(in) state <= STATE_1;
                STATE_1: if(in) state <= STATE_2; else state <= STATE_0;
                STATE_2: if(in) state <= STATE_2; else state <= STATE_0;
            endcase
        end
    end
    
    //定义输出
    always@(state) begin
        case(state)
            STATE_0: out <= 1'b0;
            STATE_1: out <= 1'b1;
            STATE_2: out <= 1'b0;
        endcase
    end
endmodule

在上面的例子中，状态机有三个状态：STATE_0、STATE_1和STATE_2。状态转换是通过always块中的case语句实现的。输出是通过另一个always块中的case语句实现的。在每个时钟上升沿时，状态机会检查输入信号并根据当前状态转换到下一个状态。输出信号也相应地被更新。