欢迎来到彩壳资讯
彩壳资讯
一级、二级、三级状态机的区别
本文介绍了一级、二级、三级状态机的区别
1. 状态机
再给出状态机的示意图：
1.1. Moore型，输出只与状态寄存器
的输出状态有关1.2.米粒类型。输出不仅与状态寄存器的输出状态有关，还与组合逻辑的输入有关
2.一级、二级、三级的区别
根据状态机的结构，状态机描述方法可分为：一级、二级、三级
1.1.一级配方
整个状态机被写入always模块中。在此模块中，描述了状态转换以及状态输入和输出。
1.2.两级式
使用两个always模块来描述状态机。
1.2.1.其中always模块使用同步时序来描述状态转换；
1.2.2.另一个always模块使用组合逻辑来确定状态转换条件，描述状态转换规则及其输出。请注意，组合逻辑输出必须使用阻塞分配。
1.3.三段式
基于两种always模块描述方法，使用了三个always模块。
1.3.1.一个always模块使用同步时序来描述状态转换；
1.3.2. An总是使用组合逻辑来确定状态转移条件并描述状态转移规则。注意组合逻辑输出必须使用阻塞赋值；
1.3.3.另一个always模块描述状态输出（可以通过组合电路或时序电路输出）。请注意，组合逻辑输出必须使用阻塞分配。
1.4.全面
可见，两级有限状态机与一级有限状态机的区别在于将顺序部分（状态转移）和组合部分（判断状态转移条件并产生输出）分开，写为两个always语句，即两个段落。有限状态机。如果将组合部分的判断状态转移条件和产生的输出分开写，那就是一个三级有限状态机。
3. 自动售货机，一级式
模块自动销售（
输入时钟，
输入rst_n，
输入coin_one，
输入coin_half，
输出调节水，
输出 reg coin_back
）；
参数内存零 = 3'b000;
参数HALF = 3'b001；
参数 ONE = 3'b010;
参数 ONE_HALF = 3'b011;
参数二 = 3'b100;
//单级状态机
reg[2:0]状态；
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
开始
状态<=零；
水 <= 0；
coin_back <= 0;
结尾
别的
案例（状态）
零 ：
开始
水 <= 0；coin_back <= 0;
如果（硬币_一半）
状态 <= 一半；
否则如果(coin_one)
状态 <= 1；
别的
状态 <= 状态；
结尾
一半 ：
开始
水 <= 0；
coin_back <= 0;
如果（硬币_一半）
状态 <= 1；
否则如果(coin_one)
状态 <= ONE_HALF；
别的
状态 <= 状态；
结尾
一 ：
开始
水 <= 0；
coin_back <= 0;如果（硬币_一半）
状态 <= ONE_HALF；
否则如果(coin_one)
状态 <= 2；
别的
状态 <= 状态；
结尾
一半 ：
开始
如果（硬币_一半）
开始
状态 <= 2；
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
否则如果(coin_one)
开始
状态<=零；
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;结尾
别的
开始
状态 <= 状态；
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
结尾
二 ：
开始
如果（硬币_一半）
开始
状态<=零；
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;
结尾
否则如果(coin_one)
开始
状态<=零；水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b1;
结尾
别的
开始
状态 <= 状态；
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
结尾
默认：
开始
状态<=零；
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
端壳
结尾
终端模块
4. 自动售货机，两段式
1.1.两阶段公式，写为
模块自动销售（
输入时钟，输入rst_n，
输入coin_one，
输入coin_half，
输出调节水，
输出reg coin_back
）；
参数零=3'b000；
参数HALF = 3'b001；
参数 ONE = 3'b010;
参数 ONE_HALF = 3'b011;
参数二 = 3'b100;
//--------------------两阶段公式1 ok------------------------ - ---
//两级状态机
reg [2:0] c_status;
reg [2:0] n_status;
//状态转移
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
c_status <= 0；
别的
c_status <= n_status；
结尾
//描述状态转换规则和输出
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
开始
n_status <= 0；
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
别的
案例（c_status）
零 ：
开始水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
如果（硬币_一半）
n_status <= 一半；
否则如果(coin_one)
n_status <= 1；
别的
n_status <= 0；
结尾
一半 ：
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
如果（硬币_一半）
n_status <= 1；
否则如果(coin_one)
n_status <= ONE_HALF；
别的
n_status <= 一半；
结尾
一 ：
开始水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
如果（硬币_一半）
n_status <= ONE_HALF；
否则如果(coin_one)
n_status <= 2；
别的
n_status <= 1；
结尾
一半 ：
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
如果（硬币_一半）
n_status <= 2；
否则如果(coin_one)
开始
n_status <= 0；
水 <= 1'b1；coin_back <= 1'b0;
结尾
别的
n_status <= ONE_HALF；
结尾
二 ：
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
如果（硬币_一半）
开始
n_status <= 0；
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;
结尾
否则如果(coin_one)
开始
n_status <= 0；
水 <= 1'b1；coin_back <= 1'b1;
结尾
别的
n_status <= 2；
结尾
默认：
n_status <= 0；
最终情况
结尾
终端模块
1.2、两步式、Shaho 2
模块自动销售（
输入时钟，
输入rst_n，
输入coin_one，
输入coin_half，
输出调节水，
输出reg coin_back
）；
参数零=3'b000；
参数HALF = 3'b001；
参数 ONE = 3'b010;
参数 ONE_HALF = 3'b011;
参数二 = 3'b100;
//---------------------两阶段 2 ok--------------------- -----------------
//两层机器
reg[2:0]状态；//状态转移
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
状态<=零；
别的
开始
案例（状态）
零 ：
开始
如果（硬币_一半）
状态 <= 一半；
否则如果(coin_one)
状态 <= 1；
别的
状态<=零；
结尾
一半 ：
开始
如果（硬币_一半）
状态 <= 1；
否则如果(coin_one)
状态 <= ONE_HALF；
别的
状态 <= 一半；结尾
一 ：
开始
如果（硬币_一半）
状态 <= ONE_HALF；
否则如果(coin_one)
状态 <= 2；
别的
状态 <= 1；
结尾
一半 ：
开始
如果（硬币_一半）
状态 <= 2；
否则如果(coin_one)
开始
状态<=零；
结尾
别的状态 <= ONE_HALF；
结尾
二 ：
开始
如果（硬币_一半）
开始
状态<=零；
结尾
否则如果(coin_one)
开始
状态<=零；
结尾
别的
状态 <= 2；
结尾
默认：
状态<=零；
端壳
结尾
结尾//输出逻辑
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
开始
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;
结尾
别的
案例（状态）
一半：
开始
如果（硬币_一）
开始
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;
结尾
别的
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
结尾
二：
开始
如果（硬币_一半）
开始水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b0;
结尾
否则如果(coin_one)
开始
水 <= 1'b1；
coin_back <= 1'b1;
结尾
别的
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾
结尾
默认：
开始
水 <= 1'b0;
coin_back <= 1'b0;
结尾端壳
结尾
终端模块
5. 自动售货机，三段式
模块自动销售（
输入时钟，
输入rst_n，
输入coin_one，
输入coin_half，
输出调节水，
输出reg coin_back
）；
参数零=3'b000；
参数HALF = 3'b001；
参数 ONE = 3'b010;
参数 ONE_HALF = 3'b011;
参数二 = 3'b100;
//三级状态机
reg [2:0] c_status;
reg [2:0] n_status;
//状态转移
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
c_status <= 0；
别的
c_status <= n_status；
结尾
//状态转换规则和状态输出，组合逻辑输出只与输入相关
//如果n_status = n_status，电路就会出错；
总是@(*)开始
案例（c_status）
零 ：
开始
如果（硬币_一半）
n_status = 一半；否则如果(coin_one)
n_状态=一；
别的
n_状态=零；
结尾
一半 ：
开始
如果（硬币_一半）
n_状态=一；
否则如果(coin_one)
n_status = ONE_HALF；
别的
n_status = 一半；
结尾
一 ：
开始
如果（硬币_一半）
n_status = ONE_HALF；
否则如果(coin_one)
n_状态=二；
别的
n_状态=一；
结尾
一半 ：
开始
如果（硬币_一半）n_状态=二；
否则如果(coin_one)
n_状态=零；
别的
n_status = ONE_HALF；
结尾
二 ：
开始
如果（硬币_一半）
n_状态=零；
否则如果(coin_one)
n_状态=零；
别的
n_状态=二；
结尾
默认：
n_状态=零；
端壳
结尾
总是@(posege clk,negedge rst_n)开始
如果（！rst_n）
开始
水=1'b1；
coin_back = 1'b0;
结尾
别的
案例（c_status）一半：
开始
如果（硬币_一）
开始
水=1'b1；
coin_back = 1'b0;
结尾
别的
开始
水=1'b0；
coin_back = 1'b0;
结尾
结尾
二：
开始
如果（硬币_一半）
开始
水=1'b1；
coin_back = 1'b0;
结尾
否则如果(coin_one)开始
水=1'b1；
coin_back = 1'b1;
结尾
别的
开始
水=1'b0；
coin_back = 1'b0;
结尾
结尾
默认：
开始
水=1'b0；
coin_back = 1'b0;
结尾
端壳
结尾
终端模块
六、仿真脚本
`timescale 1ns/1ps
模块auto_sell_tb；
寄存器时钟；
reg rst_n;
reg coin_one;reg coin_half;
电线水；
电线 coin_back;
初始开始
时钟=0；
rst_n = 0；
硬币_一 = 0;
硬币_半 = 0;
#20；
rst_n = 1;
//延迟200us
#10000
//投2.5元
coin_half = 1;
#20；
硬币_半 = 0;
#20；
硬币_一 = 1;
#20；
硬币_一 = 0;
#20；
coin_half = 1;
#20；
硬币_半 = 0;
#20；
coin_half = 1;
#20；
硬币_半 = 0;
#20；
//延迟200us
#10000
//投3元
coin_half = 1;
#20；
硬币_半 = 0;
#20；
硬币_一 = 1;
#20；
硬币_一 = 0;
#20；
coin_half = 1;
#20；
硬币_半 = 0;
#20；硬币_一 = 1;
#20；
硬币_一 = 0;
#20；
//延时200us
#10000
$停止；
结尾
自动销售 自动销售安装（
.clk（时钟），
.rst_n (rst_n),
.coin_one (coin_one),
.coin_half (coin_half),
.水（水），
.coin_back (coin_back)
）；
总是 #10 clk = ~clk;
终端模块
7. 模拟结果
审稿编辑：唐子红
相关文章
- 11-28 强的新纪元：深度融合与改变我们的世界
- 11-28 智能家居行业趋势如何，趋势：引领行业标准化
- 11-28 笔记本市场前景展望：竞争格局、发展趋势与营销策略
- 11-27 5G手机性价比排行榜最新出炉！这些机型值得购买！
- 11-27 流媒体服务的优缺点，让你畅享视听盛宴
- 11-27 数码摄影摄像入门全攻略：从设备到后期，一篇文章教你
- 11-26 5G手机评测排名前十：让你拥有最快的网速！
- 11-26 最新5g手机评测排行榜前十名，手机评测排行榜前十名
- 11-26 电子书阅读器大比拼：谁是最亮的星？
- 11-25 无人机摄影：飞越天际，捕捉绝美瞬间
- 11-25 智能家居趋势如何描述，生活的潮流与变革
- 11-25 主流电子书阅读器评测，让你选出最适合自己的阅读利器
- 11-24 虚拟现实和增强现实：技术差异与未来融合
- 11-24 智能家居以后的趋势，未来已来，智能家居引领潮流
- 11-24 虚拟现实技术国家重点实验室，重点实验室：开启未来科
- 11-23 5G手机大对比：优缺点一览，让你选购无忧
- 11-23 掌握数码相机与摄影技巧，拍出绝美照片
- 11-23 笔记本电脑市场分析表格
- 11-22 数码相机技术美：捕捉精彩画面的奥秘
- 11-22 掌握数码相机与摄影技巧，拍出惊艳作品！
- 最近发表