有限状态机FSM的写法
描述状态机推荐采用三段式FSM描述方法。这种写法使用3个always模块,一个always模块采用同步时序的方式描述状态转移,一个always采用组合逻辑的方式判断状态转移条件,描述状态转移规律,第三个always模块使用同步时序电路描述每个状态的输出。
这种做法好处在于便于阅读、理解、维护,更重要的是利于综合器优化代码。利于用户添加合适的时序约束条件,利于布局布线器实现设计。
三段式FSM写法参考如下程序:
module fsm(in1, in2, clk, rst_n, out1, out2, err); input in1, in2; input clk, rst_n; output out1, out2; output err;reg out1, out2; reg err; reg[2:0] CS, NS;parameter[2:0] IDLE = 3'b000,S1 = 3'b001,S2 = 3'b010,ERROR = 3'B100;//时序逻辑,状态转移 always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n)CS <= IDLE;elseCS <= NS; end//组合逻辑,状态转移条件判断 always @(rst_n, CS, in1, in2) beginNS = 3'bX;case (CS)IDLE:beginif (!in1) NS = IDLE;if (in1 && in2) NS = S1;if (in1 && !in2) NS = ERROR;endS1:beginif (!in2) NS = S1;if (in1 && in2) NS = S2;if (!in1 && in2) NS = ERROR;endS2:beginif (in2) NS = S2;if (in1 && !in2) NS = IDLE;if (!in1 && !in2) NS = ERROR;endERROR:beginif (in1) NS = ERROR;if (!in1) NS = IDLE;enddefault: NS = IDLE;endcase; end//时序逻辑,状态机输出 always @(posedge clk or negedge rst_n) beginif (!rst_n){out1, out2, err} <= 3'b000;elsebegin{out1, out2, err} <= 3'b000;case (NS)IDLE: {out1, out2, err} <= 3'b000;S1: {out1, out2, err} <= 3'b100;S2: {out1, out2, err} <= 3'b010;ERROR: {out1, out2, err} <= 3'b111;default: {out1, out2, err} <= 3'b000;endcaseend endendmodule
转载于:https://www.cnblogs.com/chenman/archive/2013/05/03/3056016.html
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