FPGA状态机电路综合分析

在FPGA中，状态机是比较常用的。特别是要处理一些串行执行的操作。但是对于我们编写的状态机，综合出来的电路应该是长什么样子的了？这个在初学的时候都是不关心的，但是深入的话，还是要了解的。

       状态机分为两种，一种是moore型，一种是mealy型。两种的区别就是输出逻辑是否会由输入决定。

       如下图：

       状态机分为三部分模块

第一部分为次态组合逻辑电路，通过将状态输出反馈到次态组合逻辑电路，在和输入信号决定，下一状态是什么状态。

       第二部分就是时序电路，就是一个触发器，将下一状态的值给现在的状态

       第三部分是输出逻辑，通过判断当前的状态，得到输出

module led(
    input                   clk,
    input                   rst_n,
    input                   change,
    output  reg [3:0]       led

    );
    localparam   led_0001    = 'd0;
    localparam  led_0010   = 'd1;
    localparam   led_0100    = 'd2;
    localparam   led_1000    = 'd3;
    reg [1:0]   state;
    
//
	always@(posedge clk or negedge rst_n) begin

        if(!rst_n)

            state <= led_0001;

        else

            case(state)

            led_0001:

                if(change)

                    state <= led_0010;

            led_0010:

                if(change)

                    state <= led_0100;

            led_0100:

                if(change)

                    state <= led_1000;

            led_1000:

                if(change)

                    state <= led_0001;

        endcase

    end

  //  
    `define use_case

    `ifdef use_case

    always@* begin

        case(state)

            led_0001:   led = 4'b0001;

            led_0010:   led = 4'b0010;

            led_0100:   led = 4'b0100;

            led_1000:   led = 4'b1000;

        endcase

        end

        `else
//
        always@* begin

            if(state == led_0001)

                led = 4'b0001;

            else if(state == led_0010)

                led = 4'b0010;

            else if(state == led_0100)

                led = 4'b0100;

            else

                led = 4'b1000;

        end

        `endif

endmodule

功能其实很简单，有4个状态，按照普通二进制编码。每个状态在输入信号change有效的时候状态跳转。在每个状态，4个LED输出是不一样的。

在代码中，使用了预编译`ifdef。这里输出逻辑采用if和case来实现，比较看看综合出来的电路区别。

ref

http://blog.chinaaet.com/weiqi7777/p/40172

最后

以上就是隐形雪糕为你收集整理的FPGA状态机电路综合分析的全部内容，希望文章能够帮你解决FPGA状态机电路综合分析所遇到的程序开发问题。

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