用verilog代码设计并实现一个FSM。该FSM的功能:输入一个8位值,然后判断输入值是否有相等的0位和1位。如果输入值具有相同数量的0和1,则输出一个1;否则,则输出0。下面给出算法:Count = 0; INPUT N; WHILE (N≠0){ IF (N(0) = 1) THEN Count = Count + 1 ;END IF N = N >> 1 } OUTPUT (Count = 4)
时间: 2024-01-24 13:17:26 浏览: 138
基于Verilog的顺序状态逻辑FSM的设计与仿真
以下是使用Verilog代码实现该FSM的一个例子:
```verilog
module equal_zeros_ones_fsm(input clk, input rst, input [7:0] input_data, output reg output_bit);
reg [2:0] state;
reg [3:0] count;
parameter IDLE = 3'd0;
parameter COUNT_ZEROS = 3'd1;
parameter COUNT_ONES = 3'd2;
parameter OUTPUT_RESULT = 3'd3;
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if(rst) begin
state <= IDLE;
count <= 0;
output_bit <= 0;
end else begin
case(state)
IDLE: begin
count <= 0;
if(input_data != 8'h00) begin
state <= COUNT_ZEROS;
end
end
COUNT_ZEROS: begin
if(input_data[0] == 1) begin
count <= count + 1;
end
input_data <= input_data >> 1;
if(input_data == 8'h00) begin
state <= COUNT_ONES;
end
end
COUNT_ONES: begin
if(input_data[0] == 0) begin
count <= count + 1;
end
input_data <= input_data >> 1;
if(input_data == 8'h00) begin
state <= OUTPUT_RESULT;
end
end
OUTPUT_RESULT: begin
if(count == 4) begin
output_bit <= 1;
end else begin
output_bit <= 0;
end
state <= IDLE;
end
endcase
end
end
endmodule
```
在上面的Verilog代码中,我们使用了一个3位的状态机(state machine),来实现输入数据的处理和输出结果的产生。具体地,状态机的状态包括:
- IDLE:空闲状态,等待输入数据。
- COUNT_ZEROS:用于计算输入数据中0的个数。
- COUNT_ONES:用于计算输入数据中1的个数。
- OUTPUT_RESULT:根据计算结果产生输出。
在COUNT_ZEROS和COUNT_ONES状态中,我们使用了一个计数器(count)来计算0和1的个数。在每个状态中,我们都检查输入数据的最后一个位,如果是1,则将计数器加1;如果是0,则不作处理。然后,我们将输入数据向右移动一位,并检查输入数据是否变为了0。如果输入数据已经变为0,则状态机进入到下一个状态。
在OUTPUT_RESULT状态中,我们检查计数器的值是否等于4。如果等于4,则将输出位(output_bit)设置为1,否则设置为0。然后,状态机回到IDLE状态,等待下一个输入数据。
需要注意的是,上面的代码只是一个例子,实际实现中可能会有不同的方法来实现相同的功能。
阅读全文