EDA技术实用教程第8章.ppt

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1、EDA技术实用教程第8章状态机设计8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.1数据类型定义语句TYPE语句的用法如下：TYPE数据类型名IS数据类型定义OF基本数据类型;或TYPE数据类型名IS数据类型定义;TYPEst1ISARRAY(0TO15)OFSTD_LOGIC;TYPEweekIS(sun，mon，tue，wed，thu，fri，sat);8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.1数据类型定义语句TYPEm_stateIS(st0，st1，st2，st3，st4，st5);SIGNALpresent_s

2、tate，next_state:m_state;TYPEBOOLEANIS(FALSE，TRUE)；TYPEmy_logicIS('1'，'Z'，'U'，'0');SIGNALs1:my_logic;s1<='Z';SUBTYPE子类型名IS基本数据类型RANGE约束范围;SUBTYPEdigitsISINTEGERRANGE0to9;8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.2为什么要使用状态机状态机克服了纯硬件数字系统顺序方式控制不灵活的缺点状态机可以定义符号化枚举类型的状态状态机容易构成性能良好的同步时序逻辑模块

3、状态机的VHDL表述丰富多样、程序层次分明，易读易懂在高速运算和控制方面，状态机更有其巨大的优势高可靠性8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计1.说明部分ARCHITECTURE...ISTYPEFSM_STIS(s0，s1，s2，s3);SIGNALcurrent_state,next_state:FSM_ST;...8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计2.主控时序进程图8-1一般状态机结构框图8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计3

4、.主控组合进程4.辅助进程【例8-1】LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYs_machineISPORT(clk,reset:INSTD_LOGIC;state_inputs:INSTD_LOGIC_VECTOR(0TO1);comb_outputs:OUTINTEGERRANGE0TO15);ENDs_machine;ARCHITECTUREbehvOFs_machineISTYPEFSM_STIS(s0,s1,s2,s3);--数据类型定义，状态符号化SIGNAL

5、current_state,next_state:FSM_ST;--将现态和次态定义为新的数据类型BEGINREG:PROCESS(reset,clk)--主控时序进程（接下页）KX康芯科技BEGINIFreset='1'THENcurrent_state<=s0;--检测异步复位信号ELSIFclk='1'ANDclk'EVENTTHENcurrent_state<=next_state;ENDIF;ENDPROCESS;COM:PROCESS(current_state,state_Inputs)--主控组合进程BE

6、GINCASEcurrent_stateISWHENs0=>comb_outputs<=5;IFstate_inputs="00"THENnext_state<=s0;ELSEnext_state<=s1;ENDIF;WHENs1=>comb_outputs<=8;IFstate_inputs="00"THENnext_state<=s1;ELSEnext_state<=s2;ENDIF;WHENs2=>comb_outputs<=12;IFstate_inputs="11"THENnext_state<=s0;ELSE

7、next_state<=s3;ENDIF;WHENs3=>comb_outputs<=14;IFstate_inputs="11"THENnext_state<=s3;ELSEnext_state<=s0;ENDIF;ENDcase;ENDPROCESS;ENDbehv;8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计图8-2a例8-1状态机的工作时序4.辅助进程8.1一般有限状态机设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计图8-2b打开QuartusII状态图观察器4.辅助进程8.1一般有限状态机

8、设计KX康芯科技8.1.3一般有限状态机的设计图8-2c例8-1的状态图4.辅助进程8.2Moore型有限状态机设KX康芯科技8.2.1多进程有限状态机图8-3ADC0809工作时序8.2Moore型有限状态机设KX康芯科技8.2.1多进程有限状态机图8-4控制ADC0809采样状态图KX康芯科技8.2.1多进程有限