verilog HDL语言——序列检测器设计

序列检测器是一种电路，用于检测输入信号序列是否符合某种特定的模式。在Verilog HDL语言中，可以使用状态机来实现序列检测器。以下是一个简单的序列检测器的Verilog HDL代码示例：

module sequence_detector(
  input clk, // 时钟信号
  input reset, // 复位信号
  input data, // 输入数据信号
  output reg match // 匹配信号
);

// 定义状态
typedef enum logic [1:0] {
  STATE_IDLE, // 空闲状态
  STATE_S1, // 状态1
  STATE_S2, // 状态2
  STATE_S3 // 状态3
} state_t;

// 定义状态转移表
parameter [3:0] TRANS_TABLE [0:3] = '{4'b0000, 4'b0001, 4'b0010, 4'b0100};

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

// 初始化状态为IDLE
initial begin
  state = STATE_IDLE;
end

// 定义状态机逻辑
always @ (posedge clk, posedge reset) begin
  if (reset) begin
    state <= STATE_IDLE;
  end else begin
    state <= next_state;
  end
end

// 定义状态转移逻辑
always @ (*) begin
  case (state)
    STATE_IDLE: begin
      if (data) begin
        next_state = STATE_S1;
      end else begin
        next_state = STATE_IDLE;
      end
    end
    STATE_S1: begin
      if (!data) begin
        next_state = STATE_IDLE;
      end else if (data) begin
        next_state = STATE_S2;
      end
    end
    STATE_S2: begin
      if (!data) begin
        next_state = STATE_IDLE;
      end else if (data) begin
        next_state = STATE_S3;
      end
    end
    STATE_S3: begin
      if (!data) begin
        next_state = STATE_IDLE;
        match = 1;
      end else begin
        next_state = STATE_S3;
      end
    end
  endcase
end

endmodule

这个序列检测器可以检测输入数据信号是否符合“1101”这个模式。输入数据信号通过data端口输入，匹配结果通过match端口输出。当输入数据信号符合“1101”这个模式时，match信号会被置为1。如果输入数据信号不符合模式，match信号会保持为0。