《EDA技術(shù)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告序列檢測器.doc

成績指導(dǎo)老師日期EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)名稱：序 列 檢 測 器院系名稱：專業(yè)名稱：課程名稱：班級 學(xué)號：姓名：實(shí)驗(yàn)五 序列檢測器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 掌握用Verilog HDL實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的方法；2、 利用狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)序列檢測器。二、 實(shí)驗(yàn)原理：序列檢測器在數(shù)據(jù)通訊，雷達(dá)和遙測等領(lǐng)域中用與檢測步識別標(biāo)志。它是一種用來檢測一組或多組序列信號的電路。例如檢測器收到一組串行碼1110010后，輸出標(biāo)志1，否則，輸出0?？疾檫@個(gè)例子，每收到一個(gè)符合要求的串行碼就需要用一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行記憶。串行碼長度為7位，需要7個(gè)狀態(tài)；另外，還需要增加一個(gè)“未收到一個(gè)有效位”的狀態(tài)，共8個(gè)狀態(tài)；S0S7，狀態(tài)標(biāo)記符的下標(biāo)表示有幾個(gè)有效位被讀出。畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖5-1所示，很顯然這是一個(gè)莫爾狀態(tài)機(jī)。8個(gè)狀態(tài)機(jī)根據(jù)編碼原則可以用3位二進(jìn)制數(shù)來表示。0111101110000S0/0S1/0S2/0S3/0S7/1S6/0S5/0S4/0001圖 5-1 序列檢測器狀態(tài)變化圖三、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：1、 用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)一序列檢測器，即檢測到串行碼1110010后，檢測器輸出1，否則輸出0；2、 設(shè)計(jì)輸入采用Verilog HDL語言；3、 對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真；四、 設(shè)計(jì)提示：1、 狀態(tài)機(jī)是實(shí)驗(yàn)時(shí)序電路的有效工具，用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)序檢測器就是典型例子；2、 狀態(tài)機(jī)的Verilog HDL 實(shí)現(xiàn)基本有固定模式，參見教程數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與Verilog HDL（第二版）第271272頁。3、 狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)是在每個(gè)狀態(tài)下，當(dāng)時(shí)鐘有效沿到來時(shí)，判斷輸入值是什么，然后決定下一狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到什么地方。五、 給出設(shè)計(jì)的源程序： module seq(in,out,state,clk,reset);input in,clk,reset; output out;output2:0state;reg2:0state;reg out;parameter s0=d0,s1=d1,s2=d2,s3=d3,s4=d4,s5=d5,s6=d6,s7=d7;always (posedge clk)begin if(reset) begin state=s0;out=0;end else casex(state) s0:begin if(in=0) begin state=s0;out=0;end else begin state=s1;out=0;end end s1:begin if(in=0) begin state=s0;out=0;end else begin state=s2;out=0;end end s2:begin if(in=0) begin state=s0;out=0;end else begin state=s3;out=0;end end s3:begin if(in=0) begin state=s4;out=0;end else begin state=s3;out=0;end end s4:begin if(in=0) begin state=s5;out=0;end else begin state=s1;out=0;end end s5:begin if(in=0) begin state=s0;out=0;end else begin state=s6;out=0;end end s6:begin if(in=0) begin state=s7;out=1;end else begin state=s2;out=0;end end s7:begin if(in=0) begin state=s0;out=0;end else begin state=s1;out=0;end end default:state=s0;endcaseendendmodule六、 給出序列檢測器的仿真波形圖：七、 心得體會：此次實(shí)驗(yàn)，我覺得既鍛煉了我們的設(shè)計(jì)，由簡單的抽象理解到實(shí)際認(rèn)知。特別的是使用M2軟件的仿真使我對它們的功能有了形象的認(rèn)識，而且還可以幫助我們檢查出錯(cuò)誤，為以后的工作需要奠定了一定的基礎(chǔ)。在這次實(shí)驗(yàn)中，也要感謝同學(xué)的幫助，相互討論中也使我學(xué)習(xí)了他們不同的思考方式，使我明白了團(tuán)體合作是很重要的。通過實(shí)驗(yàn)，我們真正體會到EDA帶來的方便；通過仿真，我們能夠很形象地了解到原理圖的功能。體驗(yàn)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的情境，增加了對電子實(shí)驗(yàn)和電子設(shè)計(jì)的信心。通過本設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深了對Verilog HDL語言的理解及應(yīng)用，理解了數(shù)碼管的工作和譯碼的整個(gè)思路。用Verilog HDL語言來設(shè)計(jì)電路，思路更清晰，更簡潔，實(shí)現(xiàn)起來更加的得心應(yīng)手。這就是電子系統(tǒng)EDA最好的體現(xiàn)八、 思考題：1、 狀態(tài)機(jī)處于S3狀態(tài)時(shí)，若再輸入一個(gè)“1”，為什么狀態(tài)機(jī)仍停留在S3狀態(tài)，而不是其他狀態(tài)？ 答：因?yàn)檫B續(xù)四個(gè)1了，而檢測要求的是三個(gè)1；所以檢測還是當(dāng)作連續(xù)三個(gè)1來算。2、 什么叫一點(diǎn)熱碼編碼狀態(tài)機(jī)？ 答：一位熱碼編碼。采用這種編碼方式，相對于格雷碼來說雖然增加了觸發(fā)器，但是節(jié)省