Mealy和moore型状态机
Moore型状态机:下一状态只由当前状态决定,即次态=f(现状,输入),输出=f(现状);
Mealy型状态机:下一状态不但与当前状态有关,还与当前输入值有关,即次态=f(现状,输入),输出=f(现状,输入);
// Example of a 5-state Mealy FSM
module mealy (data_in, data_out, reset, clock);
output reg data_out; input [1:0] data_in; input reset, clock;
reg [2:0] pres_state, next_state;
parameter st0=3'd0, st1=3'd1, st2=3'd2, st3=3'd3, st4=3'd4;
always @ (posedge clock or negedge reset)
begin: statereg
if(!reset) pres_state = st0; else pres_state = next_state;
end
always @(pres_state or data_in)
begin: fsm
case (pres_state)
st0: case(data_in)
2'b00: next_state=st0; 2'b01: next_state=st4; 2'b10: next_state=st1; 2'b11: next_state=st2; endcase
st1: case(data_in)
2'b00: next_state=st0; 2'b10: next_state=st2; default:next_state=st1; endcase
st2: case(data_in)
2'b0x: next_state=st1; 2'b1x: next_state=st3; endcase
st3: case(data_in)
2'bx1: next_state=st4; default: next_state=st3; endcase
st4: case(data_in)
2'b11: next_state=st4; default: next_state=st0; endcase
default: next_state=st0; }
endcase
end // fsm
always @(data_in or pres_state)
begin: outputs
case(pres_state)
st0: case(data_in)
2'b00: data_out=1'b0; default: data_out=1'b1; endcase
st1: data_out=1'b0;
st2: case(data_in)
2'b0x: data_out=1'b0; default: data_out=1'b1; endcase
st3: data_out=1'b1;
st4: case(data_in)
2'b1x: data_out=1'b1; default: data_out=1'b0; endcase
default: data_out=1'b0;
endcase
end // outputs
endmodule
// Example of a 5-state Moore FSM
module moore (data_in, data_out, reset, clock);
output reg data_out; input [1:0] data_in; input reset, clock;
reg [2:0] pres_state, next_state;
parameter st0=3'd0, st1=3'd1, st2=3'd2, st3=3'd3, st4=3'd4;
//FSM register
always @(posedge clock or negedge reset)
begin: statereg
if(!reset) pres_state = st0; else pres_state = next_state; end // statereg
// FSM combinational block`
always @(pres_state or data_in)
begin: fsm
case (pres_state)
st0: case(data_in)
2'b00: next_state=st0;
2'b01: next_state=st4;
2'b10: next_state=st1;
2'b11: next_state=st2;
endcase
st1: case(data_in)
2'b00: next_state=st0;
2'b10: next_state=st2;
default: next_state=st1;
endcase
st2: case(data_in)
2'b0x: next_state=st1;
2'b1x: next_state=st3;
endcase
st3: case(data_in)
2'bx1: next_state=st4;
default: next_state=st3;
endcase
st4: case(data_in)
2'b11: next_state=st4;
default: next_state=st0;
endcase
default: next_state=st0;
endcase
end // fsm
// Moore output definition using pres_state only
always @(pres_state)
begin: outputs
case(pres_state)
st0: data_out=1'b1;
st1: data_out=1'b0;
st2: data_out=1'b1;
st3: data_out=1'b0;
st4: data_out=1'b1;
default: data_out=1'b0;
endcase
end // outputs
endmodule // Moore
(1)注意程序中的阻塞性赋值。
(2)注意data_out的输出值。
(3)Moore型状态机的输出和输入数据没直接关系,从More程序中看出,Pre_state的状态决定了状态机的输出结果,但是Pre_state得状态和数据输入有关。
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