EDA状态机实验报告(共6页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上 状态机设计学院：数学与计算机学院 专业： 姓名： 学号： 一、实验目的1通过实验掌握有限状态机的要点和特点及其设计；2用状态机实现串行序列的设计。二、设计要求1 先设计11010序列信号发生器；2 再设计一个序列信号检测器，若系统检测到串行序列11010则输出为“1”，否则输出为“0”，并对其进行仿真和硬件测试。三、实验设备PC机，Quartue软件，实验箱四、实验原理1、序列信号发生器CNT00000001001000110100010101100111ZOUT01110100CNT10001001101010111100110111101111ZOUT11011

2、010复位信号CLRN。当CLRN=0时，使CNT=0000，当CLRN=1时，不影响程序运行，每来一个CLK脉冲CNT加一。2、序列信号检测器状态转移图：S0 S2 S1 S3 S4 S5101010100五、实验步骤1、信号发生器（1）建立工作库文件夹，输入设计项目VHDL代码，如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY s_machine IS PORT(clk,reset,state_input:IN STD_LOGIC; comb_output:OUT STD_LOGIC);END s_machine;ARCHITECTURE

3、 behav OF s_machine ISTYPE FSM_ST IS (s0,s1,s2,s3);SIGNAL current_state,next_state: FSM_ST;BEGINREG:PROCESS(reset,clk) BEGINIF reset='1' THEN current_state<=s0;ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN current_state<=next_statE;END IF;END PROCESS;COM:PROCESS(current_state,next_state

4、) BEGINCASE current_state IS WHEN s0=>comb_output<='0' IF state_input='0' THEN next_state<=s0; ELSE next_state<=s1; END IF; WHEN s1=>comb_output<='0' IF state_input='0' THEN next_state<=s0; ELSE next_state<=s2; END IF;WHEN s2=>comb_output<

5、;='0' IF state_input='0' THEN next_state<=s0; ELSE next_state<=s3; END IF;WHEN s3=>comb_output<='1' IF state_input='0' THEN next_state<=s0; ELSE next_state<=s3; END IF;END case; END PROCESS;END behav;（2）对其进行波形仿真，如下图：3）将其转换成可调用元件如图：2、信号检测器1）建立工作库文件夹，输

6、入设计项目VHDL代码，如下：LIBRARY IEEE ;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SCHK IS  PORT(DIN, CLK, CLR  : IN STD_LOGIC;         ss : OUT STD_LOGIC_VECTOR END SCHK;ARCHITECTURE behav OF SCHK IS    SIGNAL Q : INTEGER RANGE 0 TO 5 ;    SIG

7、NAL D : STD_LOGIC_VECTOR(5 DOWNTO 0);    BEGIN    D <= "11010"  ;   PROCESS( CLK, CLR )  BEGIN  IF CLR = '1' THEN    Q <= 0 ;  ELSIF  CLK'EVENT AND CLK='1' THEN   CASE Q IS 

8、WHEN 0=>  IF DIN = D(4) THEN Q <= 1 ; ELSE Q <= 0 ; END IF ;  WHEN 1=>  IF DIN = D(3) THEN Q <= 2 ; ELSE Q <= 0 ; END IF ;  WHEN 2=>  IF DIN = D(2) THEN Q <= 3 ; ELSE Q <= 2 ; END IF ;  WHEN 3=>  IF DIN = D(1) THEN Q <= 4 ; ELSE Q &

9、lt;= 0 ; END IF ;  WHEN 4=>  IF DIN = D(0) THEN Q <= 5 ; ELSE Q <= 2 ; END IF ;   WHEN OTHERS =>  Q <= 0 ;  END CASE ;    END IF ;  END PROCESS ;  PROCESS( Q )            

10、;                       BEGIN      IF Q = 5  THEN  ss <= "1" ;           ELSE              ss <= "0" ;           END IF ;  END PROCESS ;END behav ;