上图表示的就是数字电路设计中常用的时钟同步状态机的结构。其中共有四个部分产生下一状态的组合逻辑F、状态寄存器组、输出组合逻辑G、流水线输出寄存器组。如果状态寄存器组由n个寄存器组成,就可以记忆2^n个状态。并且所有的寄存器都连接在一个共同的时钟信号上,现代电路设计通常采用正跳变沿D触发器。

下一个状态=F(当前状态,输入信号)

输出信号=G(当前状态,输入信号)

通常的状态机是没有Pipeline output的,并且可以分为两类:

Mealy型:时序逻辑的输出不但取决于状态还取决于输入,输出信号=G(当前状态,输入信号)

Moore型:时序逻辑的输出只取决于当前状态,与输入无关,输出信号=G(当前状态)

这两种电路结构除了在输出电路有些不同外,其他地方都是相同的。在实际工作中,大部分状态机都是Mealy状态机。

1)在设计高速通路时,常常有必要使得状态机的输出和时钟几乎完全同步。有一个办法就是把状态寄存器组的状态变量直接用做输出,为此可能在状态编码时要多费些脑力,也有可能要多用几个寄存器。这种设计思路,在高速状态机电路常常使用,称为输出编码的状态指定。这种状态机就属于Moore类型,但是输出部分没有组合逻辑只有连线。

2)设计高速状态机还有另一种办法,如图所示,在逻辑输出后面加上一组与时钟同步的寄存器组作为流水线输出寄存器组,这样可以使得G的所有输出信号在下一个时钟跳变沿的同时存入寄存器组,即实现同步输出,将这种输出叫做流水线化的输出。

Verilog学习笔记设计和验证篇(二)...............同步有限状态机的更多相关文章

  1. Verilog学习笔记设计和验证篇(三)...............同步有限状态机的指导原则

    因为大多数的FPGA内部的触发器数目相当多,又加上独热码状态机(one hot code machine)的译码逻辑最为简单,所以在FPGA实现状态机时,往往采用独热码状态机(即每个状态只有一个寄存器 ...

  2. Verilog学习笔记设计和验证篇(五)...............层次化事件队列

    详细的了解层次化事件队列有助于理解Verilog的阻塞赋值和非阻塞赋值功能.所谓层次化事件队列指的是用于调度仿真时间的不同Verilog事件队列.在IEEE的5.3节中定义了层次化事件队列在逻辑上分为 ...

  3. Verilog学习笔记设计和验证篇(一)...............总线和流水线

    总线 总线是运算部件之间数据流通的公共通道.在硬线逻辑构成的运算电路中只要电路的规模允许可以比较自由的确定总线的位宽,从而大大的提高数据流通的速度.各个运算部件和数据寄存器组可以通过带有控制端的三态门 ...

  4. Verilog学习笔记设计和验证篇(四)...............状态机的置位与复位

    1)状态机的异步置位和复位 异步置位与复位是于时钟无关的.当异步置位或复位信号来临时,他们立即分别置触发器的输出为1或0,不需要等待时钟沿的到来.要将他们列入always块的事件控制信号内就能触发al ...

  5. 学习笔记-CCS-MSP430F5529[快速入门篇二]

    由于2021的全国电赛延期了,从今天开始打算好好整理一下使用CCS编程的经验,本篇笔记会好好整理一下我备赛期间用CCS写的程序,包括外部中断,定时器部分的定时中断,定时器输入捕获,PWM波输出,UAR ...

  6. Verilog学习笔记简单功能实现(二)...............全加器

    先以一位全加器为例:Xi.Yi代表两个加数,Cin是地位进位信号,Cout是向高位的进位信号.列表有:   Xi     Yi    Cin Sum Cout 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 ...

  7. Qlik Sense学习笔记之Mashup开发(二)

    date: 2019-01-26 11:28:07 updated: 2019-01-26 11:28:07 Qlik Sense学习笔记之Mashup开发(二) 1.Mobile SPA UI Fr ...

  8. Javascript学习笔记三——操作DOM(二)

    Javascript学习笔记 在我的上一个博客讲了对于DOM的基本操作内容,这篇继续巩固一下对于DOM的更新,插入和删除的操作. 对于HTML解析的DOM树来说,我们肯定会时不时对其进行一些更改,在原 ...

  9. BZOJ 1061: [Noi2008]志愿者招募 [单纯形法]【学习笔记看另一篇吧】

    1061: [Noi2008]志愿者招募 Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 162 MBSubmit: 3975  Solved: 2421[Submit][Stat ...

随机推荐

  1. dll return a string

    char g_szText[1024]; __declspec(dllexport) const char * __stdcall FuncName(const unsigned char *p) { ...

  2. Groovy split竖杆注意

    前几天将09年写的一个Asp程序使用Grails改造重写,在处理手机号码Split的时候,Asp代码: dim phoneArr phoneArr = split(phones,"|&quo ...

  3. an introduction to conditional random fields

    1.Structured prediction methods are essentially a combination of classification and graphical modeli ...

  4. [原]如何在Android用FFmpeg解码图像

    前一篇[原]如何用Android NDK编译FFmpeg 我们知道了如何使用NDK来编译Android平台下使用的FFmpeg动态库.这篇文章我们就可以使用Android下的JNI来调用FFMpeg进 ...

  5. net组件转化成COM组件

    第一步:生成秘钥文件 强名称工具 (Sn.exe) 有助于使用强名称对程序集进行签名.Sn.exe 提供了用于密钥管理.签名生成和签名验证的选项. 1.使用Visual Studio 命令 Visua ...

  6. common.css

    /* global */ document,body,div,dl,dt,dd,ul,ol,li,h1,h2,h3,h4,h5,h6,pre,form,fieldset,input,p,blockqu ...

  7. STL中的map/multimap小结

    (1)使用map/multimap之前必须包含头文件<map>:#include<map> 并且和所有的关联式容器一样,map/multimap通常以平衡二叉树来完成 (2)n ...

  8. 二叉堆(三)之 Java的实现

    概要 前面分别通过C和C++实现了二叉堆,本章给出二叉堆的Java版本.还是那句话,它们的原理一样,择其一了解即可. 目录1. 二叉堆的介绍2. 二叉堆的图文解析3. 二叉堆的Java实现(完整源码) ...

  9. Xcode-快捷键大全

    1. 文件CMD + N: 新文件CMD + SHIFT + N: 新项目CMD + O: 打开CMD + S: 保存CMD+OPt+S:保存所有文件CMD + SHIFT + S: 另存为CMD + ...

  10. How can I learn to program?

    黑客与画家:硅谷创业之父paul graham关于回答‘How can I learn to program’ How can I learn to program? Find a friend wh ...