使用VHDL实现曼彻斯特编码

下面是一个使用VHDL实现曼彻斯特编码的例子：

entity manchester_encoder is
    port (
        clk : in std_logic;
        reset : in std_logic;
        data_in : in std_logic;
        data_out : out std_logic
    );
end entity;

architecture rtl of manchester_encoder is
    signal state : std_logic := '0';
    signal last_data_in : std_logic := '0';
begin
    process (clk, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            state <= '0';
            data_out <= '0';
            last_data_in <= '0';
        elsif rising_edge(clk) then
            case state is
                when '0' =>
                    if data_in = '1' and last_data_in = '0' then
                        data_out <= '1';
                        state <= '1';
                    elsif data_in = '0' and last_data_in = '1' then
                        data_out <= '0';
                        state <= '1';
                    end if;
                when '1' =>
                    data_out <= '0';
                    state <= '0';
                end case;
                last_data_in <= data_in;
        end if;
    end process;
end architecture;

这个例子中，我们定义了一个名为`manchester_encoder`的模块，包含了输入端口`clk`、`reset`和`data_in`，以及一个输出端口`data_out`。在这个模块的`architecture`中，我们使用了一个`process`来描述具体的实现逻辑。在这个`process`中，我们使用了一个状态机来实现曼彻斯特编码。当输入数据从`0`变为`1`时，输出`1`，并将状态切换到`1`；当输入数据从`1`变为`0`时，输出`0`，并将状态切换到`1`；当状态为`1`时，输出`0`，并将状态切换回`0`。同时，我们也记录了上一个时钟周期的输入数据，以便进行比较。最终，`data_out`输出的就是曼彻斯特编码后的数据。