vivado三段式状态机

Vivado中的三段式状态机是一种常见的状态机设计方法，通常用于复杂的状态转换和控制。它由三个阶段组成：当前状态、下一个状态和状态转换逻辑。下面是一个示例，展示了如何在Vivado中实现三段式状态机：

module three_stage_state_machine(
  input wire clk,
  input wire reset,
  input wire start,
  output wire reg done
);

  // 定义状态枚举
  typedef enum logic [1:0] {
    STATE_IDLE,
    STATE_STAGE1,
    STATE_STAGE2,
    STATE_STAGE3
  } state_t;

  // 定义当前状态和下一个状态变量
  reg [1:0] curr_state, next_state;

  // 状态转换逻辑
  always_ff @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
      curr_state <= STATE_IDLE;
    end else begin
      curr_state <= next_state;
    end
  end

  // 状态转换逻辑
  always_comb begin
    next_state = curr_state; // 默认下一个状态为当前状态

    case (curr_state)
      STATE_IDLE: begin
        if (start) begin
          next_state = STATE_STAGE1;
        end
      end

      STATE_STAGE1: begin
        // 在第一阶段执行的逻辑
        if (/* some condition */) begin
          next_state = STATE_STAGE2;
        end
      end

      STATE_STAGE2: begin
        // 在第二阶段执行的逻辑
        if (/* some condition */) begin
          next_state = STATE_STAGE3;
        end
      end

      STATE_STAGE3: begin
        // 在第三阶段执行的逻辑
        if (/* some condition */) begin
          next_state = STATE_IDLE;
        end
      end
    endcase
  end

  // 输出逻辑
  always_comb begin
    done = (curr_state == STATE_IDLE);
  end

endmodule

在这个例子中，我们定义了一个有4个状态（IDLE、STAGE1、STAGE2、STAGE3）的三段式状态机。初始状态为IDLE，当输入信号start为高电平时，状态机进入第一阶段（STAGE1）。每个阶段都有自己的状态转换逻辑，并在满足特定条件时切换到下一个状态。当状态机处于IDLE状态时，输出信号done为高电平，表示完成。你可以根据自己的需求修改和扩展这个示例。