深圳大学Verilog实验三：状态机设计与数据检测器实现

在本次Verilog实验三中，参与者需要设计并实现一个串行数据检测器，其功能是当连续四个或更多的输入为1时，输出为1，其余情况下输出为0。实验以深圳大学的数字系统设计课程为背景，涉及到了Verilog语言的运用和状态机的设计。 实验的目的与要求主要包括： 1. 掌握Verilog语言基础，学会使用状态机来设计数字逻辑电路。 2. 学会使用算法状态机（ASM）来描述电路的行为，理解状态转移规则。 3. 编写Verilog代码实现状态机，并通过仿真验证电路的功能。 4. 生成ASM图，确保代码与图的对应性，以清晰展示状态转换逻辑。 5. 编写实验报告，遵循深圳大学的标准设计报告格式，包括电路描述、代码、ASM图以及仿真结果的分析。 实验的核心部分是设计一个状态机模块，名为`state`，它接受输入`x`、时钟`clk`和复位信号`rst`。状态机的内部有一个1位的状态寄存器`state`，以及输出变量`z`。状态转移逻辑通过条件语句和`always @(posedge clk or negedge rst)`时序逻辑实现。当`rst`为高电平时，状态初始化为`A`；当`clk`上升沿到来时，根据当前状态和输入`x`的值，状态机进行相应的状态转移。如果连续四个输入`x`为1，则输出`z`为1，否则输出`z`为0。 完成实验后，参与者需要编写测试代码，设置初始输入条件（如`x=0`，`clk=0`，`rst=1`），并添加适当的激励信号。使用`always #50 clk=~clk`等语句来模拟时钟周期，观察电路在不同输入情况下的行为。最后，通过仿真波形验证设计的正确性，并在实验报告中详细记录设计过程、遇到的问题及解决方案，以及实验结论。 总结来说，本实验着重于让学生将理论知识应用到实际设计中，锻炼他们的逻辑思维能力和编程技能，同时培养他们理解和解读ASM图的能力，以便于后续的数字系统设计工作。