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本人选择的FPGA是 EP2C8114,开发环境QUARTUS 9.0. 综合器用的是软件集成的，在用VHDL 构建状态机时发现一个容易犯的的错误。此错误，导致状态机状态转换的混乱。
状态机一般常用的是2段式和3段式的，在第二段中描述状态的转移。当设计的状态机是mealy型（状态的转移取决于输入的条件），在用if --else --end if,case when end case:描述时.一定要明确的描述状态在相应的输入条件的条件转移情况。
实例
图一 正确的状态转换图和条件 (原文件名:图一.png)
代码
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity fsmtest is
port(
clk: in std_logic;
rst :in std_logic;
a,b,c: in std_logic
);
end entity;
architecture rtl of fsmtest is
TYPE state is(idle,s1,s2);
signal cs,ns:state;
begin
process(clk,rst) --state trasmit
begin
if(clk'event and clk='1') then
if(rst='0') then
cs<=idle;
else
cs<=ns;
end if;
end if;
end process;
process(cs,a,b,c)
begin
case cs is
when idle =>
if(a='1') then
ns<=s1;
else
ns<=idle;
end if;
when s1 =>
if(b='1') then
ns<=s2;
else
--ns<=s1;
end if;
when s2 =>
case c is
when '1'=> ns <=idle;
when others=>
ns<=s2;
end case;
when others =>
ns <= idle;
end case;
end process;
end rtl;
在上述代码中有 3个条件状态的转移
when idle =>
if(a='1') then
ns<=s1;
else
ns<=idle;
end if;
when s1 =>
if(b='1') then
ns<=s2;
else
ns<=s1;
end if;
when s2 =>
case c is
when '1'=> ns <=idle;
when others=>
ns<=s2;
end case;
在不满足转移条件是也需要明确的用ns<= (本状态).不然状态机就出现混乱。
如将 if(a='1') then
ns<=s1;
else
ns<=idle;
end if;
改成
if(a='1') then
ns<=s1;
end if;
综合的结果是
图二 错误的状态装换图和转移条件 (原文件名:图2.png)
把case c is
when '1'=> ns <=idle;
when others=>
ns<=s2;
end case;
中的NS<=S2注释掉以后，结果和上面一样。
个人感觉，在用VHDL描述状态迁移时，即使这次的状态转移条件不满足，也需要明确的描述出将当前的状态作为下一个转移状态。
If （条件满足） then
NS<=(下一个状态)
Else
NS<=(当前状态)
End if;
case 条件 is
case 满足=> cs<=(下一个状态)
case others=> ns<=(当前状态)
end case
不知道别的综合器综合处的是啥效果 |
阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
知道什么是神吗？其实神本来也是人，只不过神做了人做不到的事情 所以才成了神。 （头文字D, 杜汶泽）
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发表于 2010-11-22 20:37:45
