Verilog序列检测器-两例

1

　　序列检测器在数据通讯，雷达和遥测等领域中用与检测步识别标志。它是一种用来检测一组或多组序列信号的电路。例如检测器收到一组串行码｛1110010｝后，输出标志1，否则，输出0。

　　考查这个例子，每收到一个符合要求的串行码就需要用一个状态进行记忆。串行码长度为7位，需要7个状态；另外，还需要增加一个“未收到一个有效位”的状态，共8个状态；S0~S7，状态标记符的下标表示有几个有效位被读出。

　　画出状态转换图，如图所示，很显然这是一个莫尔状态机。8个状态机根据编码原则可以用3位二进制数来表示。

　　

module seq(in,out,state,clk,reset);
input in,clk,reset; output out;output[2:0]state;
reg[2:0]state;reg out;
parameter s0='d0,s1='d1,s2='d2,s3='d3,s4='d4,s5='d5,s6='d6,s7='d7;
always @(posedge clk)
begin if(reset) begin state<=s0;out<=0;end
else casex(state)
s0:begin
if(in==0) begin state<=s0;out<=0;end
else      begin state<=s1;out<=0;end
end
s1:begin
if(in==0) begin state<=s0;out<=0;end
else      begin state<=s2;out<=0;end
end
s2:begin
if(in==0) begin state<=s0;out<=0;end
else      begin state<=s3;out<=0;end
end
s3:begin
if(in==0) begin state<=s4;out<=0;end
else      begin state<=s3;out<=0;end
end
s4:begin
if(in==0) begin state<=s5;out<=0;end
else      begin state<=s1;out<=0;end
end
s5:begin
if(in==0) begin state<=s0;out<=0;end
else      begin state<=s6;out<=0;end
end
s6:begin
if(in==0) begin state<=s7;out<=1;end
else      begin state<=s2;out<=0;end
end
s7:begin
if(in==0) begin state<=s0;out<=0;end
else      begin state<=s1;out<=0;end
end
default:state<=s0;
endcase
end
endmodule

仿真图片



　　状态机处于S3状态时，若再输入一个“1”，为什么状态机仍停留在S3状态，而不是其他状态？

　　 答：因为连续四个1了，而检测要求的是三个1；所以检测还是当作连续三个1来算。

2

　　设计一个“1001”串行数据检测器。使得但输出序列中出现“1001”时，结果中就输出1。输入/输出如下所示：

　　输入x：000 101 010 010 011 101 001 110 101

　　输出z：000 000 000 010 010 000 001 000 000

　　初始状态设为s0，此时检测数据序列为“0000”，当再检测到一个0时，仍为s0，当检测到1时，进入下一个状态s1，此时序列为“0001”；当在状态s1检测到0时，进入到状态s2，此时序列为“0010”，当检测到1时，仍为s1；当在状态s2检测到0时，进入到状态s3，此时序列为“0100”，当检测到1时，进入s1；当在状态s3检测到0时，进入s0，当检测到1时，进入状态s4，此时序列为“1001”，结果输出为1；当在s4检测到0时，进入状态s2，当检测到1时，进入状态s1。状态图如下：

module sjjcq10_3(x,z,clk,reset,state);
input x,clk,reset;
output z;
output[2:0]state;
reg[2:0]state;
reg z;
parameter s0='d0,s1='d1,s2='d2,s3='d3,s4='d4;
always@(posedge clk)
begin
if(reset)begin state<=s0;z<=0;end
else
casex(state)
s0: begin
if(x==0) begin state<=s0;z<=0;end
else     begin state<=s1;z<=0;end
end
s1: begin
if(x==0) begin state<=s2;z<=0;end
else  begin state<=s1;z<=0;end
end
s2:begin
if(x==0) begin state<=s3;z<=0;end
else  begin state<=s1;z<=0;end
end
s3:begin
if(x==0) begin state<=s0;z<=0;end
else  begin state<=s4;z<=1;end
end
s4:begin
if(x==0) begin state<=s2;z<=0;end
else  begin state<=s1;z<=0;end
end
default: state<=s0;
endcase
end
endmodule