对于状态机的总结以及Gray码基本概念

一、状态机总结

状态机分为两种

一种称为Mealy状态机，它的时序逻辑输出不但取决于状态还取决于输入；

另外一种称为Moore状态机，它的输出只取决于当前的状态。实际的设计工作中大部分都是Mealy状态机。

有限状态机设计一般步骤：1、逻辑抽象，得出状态转换图；2、状态化简；3、状态分配；4、选定触发器的类型并求出状态方程、驱动方程和输出方程；5、按照方程得出逻辑图。

1、“111”序列检测器（米里型）

module fsm111 ( clk,rst,x,z)  ;
input  clk,rst,x;  output  reg z ;
reg[1:0]  state;
parameter  s0=2’b00,s1=2’b01,s2=2’b11;//状态转换图在心中，哈哈

always@(posedge clk or negedge rst)
  begin  if(!rst)  state<=s0;
         else  case(state)
         s0:begin  if(x)  state<=s1 ; 
                  else  state<=s0 ; end
         s1:begin  if(x)  state<=s2; 
                  else  state<=s0 ; end
s2:begin  if(x)  state<=s2 ; 
                  else  state<=s0 ; end
        defualt : state<=s0;
        
always @(state)
begin  case(state)
        s2: begin  if(x)  z=1’b1;
                  else  z=1’b0; 
defualt : z=1’b0;
 end
endmodule

2、“101”序列检测器（摩尔型）

module fsm101 ( clk,rst,x,z)  ;
input  clk,rst,x;  output  reg z ;
reg[1:0]  state,next_state;
parameter  s0=2’b00,s1=2’b01,s2=2’b11,s3=2’b10;//状态编码，采用格雷码

always@(posedge clk or negedge rst)
       begin   if(!rst)   state<=s0;
             else      state<=next_state;
       end
       
always(state or x)
begin
case(state)
         s0:begin  if(x)  next_state<=s1 ; 
                  else  next_state<=s0 ; end
         s1:begin  if(x)  next_state<=s1; 
                  else  next_state<=s2 ; end
s2:begin  if(x)  next_state<=s3 ; 
                  else  next_state<=s0 ; end
s3:begin  if(x)  next_state<=s1 ; 
                  else  next_state<=s2 ; end
        default :   state<=s0;
endcase
end

always @(state)
begin  case(state)
        s3:      z=1’b1;
        default:  z=1’b0; 
endcase
end
endmodule

3、“1001”序列检测器

module fsm1001 ( clk,clr,x,z)  ;
input  clk,clr,x;  output  reg z ;
reg[1:0]  state;
parameter  s0=2’b00,s1=2’b01;
parameter s2=2’b11,s3=2’b10;

always @(posedge clk or posedge clr)
begin  if(clr)  state<=s0;
else  case(state)
s0:begin  if(x) state<=s1 ; 
else  state<=s0 ; end
s1:begin  if(x) state<=s1; 
else  state<=s2 ; end
s2:begin  if(x) state<=s1 ; 
else  state<=s3 ; end
 s3:begin  if(x) state<=s1; 
else  state<=s0 ; end
defualt : state<=s0;

always  @(state)
begin  case(state)
s3: begin  if(x)  z=1’b1;
else  z=1’b0; 
defualt : z=1’b0;
 end
endmodule

二、Gray码基本概念

1、格雷码概念
在一组数的编码中，若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同，则称这种编码为格雷码；另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同，即“首尾相连”，因此又称循环码或反射码；

2、优点：
若采用8421码，则数0111变到1000时四位均要变化，而在实际电路中，4位的变化不可能绝对同时发生，则计数中可能出现短暂的其它代码（1100、1111等）。在特定情况下可能导致电路状态错误或输入错误，使用格雷码可以避免这种错误。

3.Gray码的编码形式（我们讨论四位Gray码，二位三位方法相同）

最后

以上就是外向羊为你收集整理的对于状态机的总结以及Gray码基本概念的全部内容，希望文章能够帮你解决对于状态机的总结以及Gray码基本概念所遇到的程序开发问题。

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