Verilog实现Moore型与Mealy型序列检测器设计
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更新于2024-08-04
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"实验5-状态机设计1"
在本次实验中,主要目的是学习和实践如何设计Moore型和Mealy型状态机,以及用Verilog语言实现它们。实验的具体内容是设计两种类型的状态机来检测8位二进制数中是否存在特定子序列“01011”。这个任务对于理解和掌握状态机设计方法及其应用具有重要意义。
1.1 实验目的
实验的三个主要目标包括:
- 掌握状态转换图作为描述状态机的方法。
- 学会Moore型和Mealy型状态机的设计,并理解两者之间的差异。
- 熟练使用Verilog硬件描述语言来实现状态机。
1.2 实验内容
设计的Moore型和Mealy型状态机需要具备以下功能:
- 检测8位二进制输入中是否有“01011”的子序列。
- 提供状态转换图,并对每个状态进行编码。
- 在复位时,状态机应返回初始状态,同时detect_o输出低电平。
- set_i信号有效时启动序列检测,无效时停止。
- 当检测到“01011”序列时,detect_o输出高电平,直到set_i再次有效。
- 根据指定的接口信号连接部件。
1.3 实验原理
状态机是时序逻辑电路的一种,常用于序列检测等应用。它根据控制信号按预定状态转移,广泛应用于CPU和其他控制电路的控制逻辑设计。状态机主要分为两类:
- Moore型状态机:其输出仅取决于当前状态,不依赖于输入。
- Mealy型状态机:输出既与当前状态有关,也与当前输入有关。
在实验中,同学们需要对设计好的状态机进行下板验证,使用特定的输入序列进行测试,并通过波形观察输入输出信号及状态变化,以确保设计的正确性。
总结来说,这个实验旨在通过实际操作,使学生深入理解状态机的工作原理和设计方法,提高他们在数字系统设计中的能力。通过完成Moore型和Mealy型状态机的设计,学生将更好地掌握状态机在序列检测等实际问题中的应用,同时增强他们的Verilog编程技能。
2024-06-01 上传
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ShepherdYoung
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