用Verilog语言设计一个0101序列检测器,串行输入,从高位开始。

以下是一个简单的Verilog代码，实现0101序列检测器。它将4个输入位与0101进行比较，如果相同则输出1，否则输出0。代码中包含一个简单的状态机，用于跟踪当前输入位与序列的匹配情况。

module sequence_detector(input clk, input reset, input data, output reg match);

// 状态机定义
typedef enum logic [1:0] {IDLE, S0, S1, S2} state_t;
reg [1:0] state;

// 输入寄存器定义
reg [3:0] input_reg;

// 状态迁移逻辑
always @(posedge clk) begin
    if (reset) begin
        state <= IDLE;
        input_reg <= 4'b0;
        match <= 0;
    end else begin
        // 移位输入寄存器
        input_reg <= {input_reg[2:0], data};
        
        // 状态迁移
        case (state)
            IDLE:   if (input_reg == 4'b0101) state <= S0;
                    else state <= IDLE;
            S0:     if (input_reg == 4'b0101) state <= S0;
                    else if (input_reg == 4'b1010) state <= S1;
                    else state <= IDLE;
            S1:     if (input_reg == 4'b0101) state <= S0;
                    else if (input_reg == 4'b1010) state <= S2;
                    else state <= IDLE;
            S2:     if (input_reg == 4'b0101) begin
                        state <= S0;
                        match <= 1;
                    end else if (input_reg == 4'b1010) state <= S2;
                    else state <= IDLE;
            default: state <= IDLE;
        endcase
    end
end

endmodule

这个序列检测器使用了一个状态机来跟踪当前输入位与序列的匹配情况。在每个时钟上升沿时，输入寄存器将移位并与序列进行比较。如果匹配，则状态机进入下一个状态；如果不匹配，则返回初始状态。当状态机进入最终状态时，序列检测器将输出1，表示检测到了0101序列。