verilog三段状态机
时间: 2023-08-14 21:13:58 浏览: 33
Verilog中的三段状态机是一种常见的状态机设计方法。它由三个主要部分组成:状态寄存器、状态转移逻辑和输出逻辑。
1. 状态寄存器:状态寄存器用于存储当前状态。它通常使用一个寄存器或一组寄存器来表示,并且在每个时钟周期中更新。在Verilog代码中,可以使用一个reg类型的变量或一个寄存器数组来实现状态寄存器。
2. 状态转移逻辑:状态转移逻辑确定下一个状态是什么。它通常基于当前状态和输入信号来决定。在Verilog代码中,可以使用case语句或if-else语句来实现状态转移逻辑。根据输入信号和当前状态,使用适当的条件来确定下一个状态。
3. 输出逻辑:输出逻辑确定在每个状态下应该产生什么输出。它通常基于当前状态和输入信号来决定。在Verilog代码中,可以使用assign语句或者在每个状态中使用if-else语句来实现输出逻辑。根据当前状态和输入信号,使用适当的条件来确定输出信号。
下面是一个简单的Verilog代码示例,展示了一个三段状态机的实现:
```verilog
module three_state_machine (
input wire clk,
input wire reset,
input wire input_signal,
output wire output_signal
);
reg [1:0] state; // 状态寄存器
// 状态转移逻辑
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= 2'b00; // 初始状态
end else begin
case (state)
2'b00: if (input_signal) state <= 2'b01; else state <= 2'b00; // 状态转移条件
2'b01: if (input_signal) state <= 2'b10; else state <= 2'b01; // 状态转移条件
2'b10: if (input_signal) state <= 2'b00; else state <= 2'b10; // 状态转移条件
default: state <= 2'b00;
endcase
end
end
// 输出逻辑
always @(state, input_signal) begin
case (state)
2'b00: output_signal = 1'b0; // 输出条件
2'b01: output_signal = input_signal; // 输出条件
2'b10: output_signal = ~input_signal; // 输出条件
default: output_signal = 1'b0;
endcase
end
endmodule
```
在这个示例中,我们使用两位宽的状态寄存器来表示三个状态。根据当前状态和输入信号,使用case语句确定下一个状态,并根据当前状态确定输出信号。