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1、.1.掌握基于语言的ISE设计全流程;实验三:用状态机实现序列检测器的设计一、实验目的2.用状态机实现序列检测器的设计,并对其进行仿真和硬件测试。3.掌握基于语言的ISE设计全流程;4.熟悉、应用VerilogHDL描述数字电路;二、实验原理与设计过程(一)实验内容:序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号,当序列检测器连续收到一组串行二进制码后,如果这组码与检测器中预先设置的码相同,则输出A,否则输出b。由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的,这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列,直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对
2、应码相同。在检测过程中,任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。例3-1描述的电路完成对序列数"11100101"的。当这一串序列数高位在前(左移)串行进入检测器后,若此数与预置的密码数相同,则输出“A”,否则仍然输出“b”。(二)本次实验的核心是:应用有限状态机的设计思路,检测输入的串行数据是否是8’b11100101。根据下载电路板的资源,拟用SW3---SW0,J4接口的E8,F8,C7,D7作为系统输入(系统由此需要设计一个8bits并行数据转串行的模块),一个7段数码显示译码器作为检测结果的输出显示,如果串行序列为”11100101”,显示A,否则显示
3、b(系统需要设计一个7段数码显示译码器模块),为了显示可控,清晰,拟用V16,D18实现时钟,复位信号的输入。(三)设计参考:本实验由顶层文件、串行检测、并行数据转串行、数码管显示四个模块组成:范文..a)系统共包括4个模块:并行数据转串行数据模块、串行检测模块、数码管显示模块、消抖模块。由于需要用按键V16作为时钟输入,为保证实验效果,调用实验二中应用的消抖模块,对时钟clk输入信号进行消抖。b)对于并行数据转串行数据模块输入输出端口说明:i.clk-----系统时钟,由按键V16通过消抖模块后提供。ii.din8-----8bits输入数据,需在时钟控制下,串行
4、输出。iii.reset----系统复位信号,当reset=1’b1时,系统输出复位,否则系统正常工作。iv.din----------1bit输出信号。该并行模块的设计如下:modulexulie_u1(clk,din8,reset,din);inputclk;input[7:0]din8;inputreset;outputdin;parameters0=3'b000,s1=3'b001,s2=3'b010,s3=3'b011,s4=3'b100,s5=3'b101,s6=3'b110,s7=3'b111;reg[2:0]cur_state,next_state;
5、regdin;always@(posedgeclkorposedgereset)if(reset)cur_state<=s0;elsecur_state<=next_state;always@(cur_stateordin8ordin)begincase(cur_state)s0:begindin<=din8[7];next_state<=s1;ends1:begindin<=din8[6];next_state<=s2;end范文..s2:begindin<=din8[5];next_state<=s3;ends3:begindin<=din8[4];next_s
6、tate<=s4;ends4:begindin<=din8[3];next_state<=s5;ends5:begindin<=din8[2];next_state<=s6;ends6:begindin<=din8[1];next_state<=s7;ends7:begindin<=din8[0];next_state<=s0;enddefault:begindin<=1'b0;next_state<=s0;endendcaseendendmodule(四)对于串行检测模块其输入输出端口说明如下:a)din-----1bit的串行输入数据b)clk-----同步输入
7、时钟c)clr------异步清零信号,当CLR=1,系统输出置0,否则,系统正常工作d)AB--------4bits数据,如果系统检测到8’b11100101的串行输入,AB=4’b1010,否则,AB=4’b1011.e)其设计代码如下:moduleschk_u2(din,clk,reset,AB);inputdin;inputclk;inputreset;output[3:0]AB;范文..reg[3:0]AB;reg[3:0]current_state,next_state;parameterst0=4'b0000,st1=4'b0001,st2=4'