哈工大 數(shù)電大作業(yè) 三模式狀態(tài)機(jī)

1、Harbin Institute of Technology三模式邏輯控制電路課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 院 系： 電氣學(xué)院 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)1、設(shè)計(jì)要求利用Verilog HDL設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯控制電路，用于對(duì)某備進(jìn)行模式切換控制，設(shè)備模式共三種，控制方式為： a)直通模式：高電平為直通有效，接地為直通無效； b)跳頻模式：接地為跳頻模式有效，高電平跳頻無效； c)調(diào)諧模式：接地為調(diào)諧模式有效，高電平調(diào)諧無效。設(shè)備的同一時(shí)刻只有且必須有一個(gè)模式有效，其他兩個(gè)無效。為防止同時(shí)個(gè)模式有效，模式切換之間應(yīng)有較小的延時(shí)，利用按鍵作為三種模式切換輸入（按鍵最好有消除抖動(dòng)的措施

2、）2 設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一個(gè)三狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)，分別對(duì)應(yīng)a、b、c三種模式，change作為模式切換變量，din作為輸出控制變量。考慮按鍵的抖動(dòng)發(fā)生在change變化時(shí)，如果不采用按鍵消抖措施，change鍵按動(dòng)時(shí)，由于發(fā)生電平跳動(dòng)，輸出狀態(tài)可能會(huì)多次變化。為了解決這個(gè)問題，可以設(shè)計(jì)一個(gè)采集時(shí)鐘，用來檢測(cè)change的變化，只要時(shí)鐘的頻率設(shè)計(jì)的合適，就能在每次change變化時(shí)，只使得狀態(tài)機(jī)只變化一次。2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2.3所使用的軟件Xilinx ISE 14.42.4源程序module three(clk,din,op,change);input clk,din,cha

3、nge;output op;reg1:0 current_state,next_state;reg op;parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b10;always(posedge clk) begin current_state<=next_state; endalways(current_state or change or din)begincase(current_state)S0:begin if(change) begin next_state=S1; end else begin next_state=S0; endbeg

4、inif(din)op=1;else op=0;end endS1:begin if(change) begin next_state=S2; end else begin next_state=S1; end beginif(din)op=0;else op=1; endendS2:begin if(change) begin next_state=S0; end else begin next_state=S2; endbeginif(din)op=0;else op=1; endenddefault:beginop=0;next_state=S0;endendcaseend endmod

5、ule2.5仿真電路圖RTL Viewer仿真電路如圖2所示：圖2 RTL Viewer仿真電路圖Technology Map Viewer仿真電路如圖3所示：圖4 Technology Map Viewer仿真電路圖2.6Test Benches程序module threetest;/ Inputsreg clk;reg din;reg change;/ Outputswire op;/ Instantiate the Unit Under Test (UUT)three uut (.clk(clk), .din(din), .op(op), .change(change); initial

6、 begin #1 clk=0;#1 din=0; #10 din=0;change=0;#10 din=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=0;#10 din=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=0;#10 din=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=0;#10 din=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10din=0;#5change=0;#10 din=1;#5change=0;#10

7、din=0;#5change=0;#10 din=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10 din=1;#5change=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10 din=1;#5change=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10 din=0;#5change=1;#5change=0;#10 din=1;#5change=1;#5change=0;#10 din=1;#4.5change=1;#0.5change=0;#0.5change=1; #0.5change=0;#0.5change=1; #0.5change=0;#0.5change=1; #0.5change=0;#0.5change=1; #0.5change=0;#0.5change=1; #0.5change=0;#0.5change=1; $display("Running testbench"); end always begin #5 clk=clk; end endmodule2.7仿真波形圖圖4 仿真波形圖圖5 仿真波形消抖示例開關(guān)狀態(tài)為current