• 状态机设计
  • 状态机概念
    • 什么是 RTL级好的FSM 描述?
  • “一段式”写法
  • “二段式”写法
    • “二段式”描述方法
    • “二段式”缺点以及解决办法
    • 代码
  • “三段式”写法
    • “三段式”的描述方法
    • “三段式”的优点
  • 三种写法的优缺点
• 独热码
• Moore和Mealy
  • • 两种状态机的区别：主要是输出是否与输入有关
    • 例题分析
    • （1）Moore型状态机代码
    • （2）Mealy型状态机代码

状态机设计

状态机概念

• 状态机的本质

  对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法。所有具有逻辑顺序和时序规律的事情都适合用状态机描述

• 状态机的应用思路

  1. 从状态变量入手如果一个电路具有时序规律或者逻辑顺序，我们就可以自然而然地规划出状态，从这些状态入手，分析每个状态的输入，状态转移和输出，从而完成电路功能;
  2. 明确电路的输出的关系，这些输出相当于状态的输出，回溯规划每个状态和状态转移条件与状态输入，无论那种思路，使用状态机的目的都是要控制某部分电路，完成某种具有逻辑顺序或时序规律的电路设计。

• 状态机的基本描述方式

  状态机的基本要素:状态、输出、输入

  基本描述方式:状态转移图、状态转移表、HDL语言描述

什么是 RTL级好的FSM 描述?

1. FSM要安全，稳定性高。(优先级最高，最需要保证)
   1. 不会进入死循环，不会进入非预知的状态
   2. 要求该FSM的综合实现结果，无毛刺等异常扰动
   3. 要求状态机要完备这可能就会使用”full case”的编码方式，使得所有的情况都有所处理，势必会花费更多的设计资源，有时会影响FSM的频率
2. FSM速度快，满足设计的频率要求。
3. FSM面积小，满足设计的面积要求。
4. FSM设计要清晰易懂、易维护。