概述
状态机描述时关键是要描述清楚几个状态机的要素,即如何进行状态转移,每个状态的输出是什么,状态转移的条件等。具体描述时方法各种各样,最常见的有三种描述方式:
(1)一段式:整个状态机写到一个always模块里面,在该模块中既描述状态转移,又描述状态的输入和输出;
(2)二段式:用两个always模块来描述状态机,其中一个always模块采用同步时序描述状态转移;另一个模块采用组合逻辑判断状态转移条件,描述状态转移规律以及输出;
(3)三段式:在两个always模块描述方法基础上,使用三个always模块,一个always模块采用同步时序描述状态转移,一个always采用组合逻辑判断状态转移条件,描述状态转移规律,另一个always模块描述状态输出(可以用组合电路输出,也可以时序电路输出)。
三段式状态机示例模板:
//第一个进程,同步时序always模块,格式化描述次态寄存器迁移到现态寄存器
always @ (posedge clk or negedge rst_n) //异步复位
if(!rst_n)
current_state <= IDLE;
else
current_state <= next_state; //注意,使用的是非阻塞赋值
//第二个进程,组合逻辑always模块,描述状态转移条件判断
always @ (current_state) //电平触发,现存状态为敏感信号
begin
next_state = x; //要初始化,使得系统复位后能进入正确的状态
case(current_state)
S1: if(...)
next_state = S2; //阻塞赋值
S2: if(...)
next_state = S3; //阻塞赋值
...
endcase
end
//第三个进程,同步时序always模块,格式化描述次态寄存器输出
always @ (posedge clk or negedge rst_n)
begin
...//初始化
case(next_state)
S1:
out1 <= 1'b1; //注意是非阻塞逻辑
S2:
out2 <= 1'b1;
default:... //default的作用是免除综合工具综合出锁存器
endcase
end
最后
以上就是端庄八宝粥为你收集整理的有限状态机(FSM)写法的总结(一段式,二段式,三段式)的全部内容,希望文章能够帮你解决有限状态机(FSM)写法的总结(一段式,二段式,三段式)所遇到的程序开发问题。
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