第一篇

标签：nstate req 第一篇 S2 cmd else WR

一段式与二段式都有缺点
三段式的状态机更加好

三段式状态机：
第一段：时序逻辑，用于描述当前状态 （<=）
第二段：组合逻辑，用于描述下一个状态 (=)
第三段：时序逻辑，用于描述输出 (<=)

①现态：是指当前所处的状态。cstate

②条件：又称为“事件”，当一个条件被满足，
将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。

③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，
可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，
当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。

④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，
“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。nstate

以下为三段式模板：
第一段：
//1st always block, sequential logic, store current state
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n)
cstate <= IDLE;
else
cstate <= nstate;
第二段：
//2nd always block, combinational logic, decide next state
always @(cstate or wr_req or rd_req)
begin
nstate = 3'bx;
case(cstate)
IDLE: if(wr_req)
nstate = WR_S1;
else if(rd_req)
nstate = RD_S1;
else
nstate = IDLE;
WR_S1: nstate = WR_S2;
WR_S2: nstate = IDLE;
RD_S1: if(wr_req)
nstate = WR_S2;
else
nstate = RD_S2;
RD_S2: if(wr_req)
nstate = WR_S1;
else
nstate = IDLE;
default: nstate = 3'bx;
endcase
end
第三段：
Mealy型写法：case（表达式）中的表达式为“cstate”，即现态，default项必须设置。
//Mealy机器对输入的反应更快
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n)
cmd <= 3'b000;
else
case(cstate)
IDLE: if(wr_req)
cmd <= 3'b001;
else if(rd_req)
cmd <= 3'b011;
else
cmd <= 3'b000;
WR_S1: cmd <= 3'b010;
WR_S2: cmd <= 3'b000;
RD_S1: if(wr_req)
cmd <= 3'b010;
else
cmd <= 3'b100;
RD_S2: if(wr_req)
cmd <= 3'b001;
else
cmd <= 3'b000;
default:;
endcase
Moore型写法： case（表达式）中的表达式为“nstate”，即次态，default项必须设置。
//Moore机器使用更安全
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n)
cmd <= 3'b000;
else
case(nstate)
IDLE: cmd <= 3'b000;
WR_S1: cmd <= 3'b001;
WR_S2: cmd <= 3'b010;
RD_S1: cmd <= 3'b011;
RD_S2: cmd <= 3'b100;
default:;
endcase

endmodule

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From： https://www.cnblogs.com/pinkfloyd1007/p/16793283.html