verilog+状态机

Verilog状态机又称同步状态机(FSM,Finite State Machine)，一般又叫状态机。在Verilog描述电路中大部分是同步执行(并行)的，但是很多时候需要处理明显具有时间先后的事件，就要用到状态机。每一个状态代表一个小事件，一个完整的任务分为多个事件，完成这个任务需要从该事件跳转到下一时间另一个时间，依次进行下去，整个系统就可以正常运行。状态机可以分为一段式、二段式和三段式，其中三段式是比较推崇的写法，因为它避免了组合逻辑的竞争与冒险，维护方便，组合逻辑与时序逻辑完全独立。在Verilog中，状态机的实现可以使用always块和case语句。

相关问题

verilog 组合状态机

Verilog是一种广泛用于硬件描述语言(HDL)的高级语言，特别适用于设计数字电路和系统级验证。组合状态机，也称为Mealy型状态机或非时序状态机，是由输入信号直接控制当前状态转移的机器模型。在这种状态下机中，状态的变化不是基于上一状态，而是由输入数据决定的。

在Verilog中，组合状态机通常通过组合逻辑和存储元件（如register、wire等）来实现。每个状态都有对应的输入输出逻辑，当接收到特定的输入组合时，状态就会改变，并立即计算出相应的输出。组合状态机不需要包含状态寄存器，因此它的实现更为简单，适合于处理那些不需要记忆以前状态的场景。

编写组合状态机时，你会声明一组状态变量，以及它们之间的条件转移规则。例如：

module combinational_sm(
    input [n-1:0] input_data,
    output reg [m-1:0] output_data,
    input clk // 如果有时钟的话
);
    // 状态变量
    wire current_state;

    // 根据输入和状态转换逻辑
    assign current_state = ...; 

    // 输出函数体
    always @(*) begin
        if (current_state == state1)
            output_data = ...;
        else if (current_state == state2)
            output_data = ...;
        // 更多的状态判断...
    end
endmodule

verilog有限状态机

Verilog有限状态机是使用硬件描述语言Verilog HDL编写的一种数学模型，用于表示有限个状态之间的转移和动作等行为。有限状态机在各种应用场景下都被广泛应用，如电机控制、通信协议解析等。
在Verilog中，可以使用一段式状态机来实现有限状态机的功能。一段式状态机只选择一个状态标志位，并根据输入的决定来选择跳转到下一个状态或维持原有状态。在每个状态下，通过检测状态标志位和输入来确定状态的跳转和输出。这种实现方式可以在一个always循环块中执行。
一个简单的例子可以是这样的：

always @(posedge clk) begin
case(state)
S0: begin
state <= (in) ? S0 : S1;
out <= ...;
end
S1: begin
state <= (in) ? S1 : S2;
out <= ...;
end
S2: ...
endcase
end

在上述代码中，使用了一个时钟信号clk来驱动状态机的运行。根据当前状态state和输入信号in，判断下一个状态和输出信号out的值，并将其赋给相应的寄存器变量。根据实际需求，可以在每个状态中编写不同的逻辑来决定状态的转移和输出。

需要注意的是，这只是一个简单的示例，实际的Verilog有限状态机的实现可能会更加复杂，涉及更多的状态和逻辑。具体的实现方式和规范可以根据具体的应用需求和设计要求进行调整。