如何写好状态机

状态机：

摩尔状态机：输出与输入无关

米利状态机：输出与输入有关

l 如何写好状态机：

写状态机可能遇到的问题：

1、两个状态转换时，出现过渡状态；

2、在运行过程中，进入非法状态；

3、在一种器件上综合出理想结果，移植后不能得到相同结果；

4、能够稳定工作但是占用资源过多。

 

摩尔状态机输出与时钟同步，可以在一定程度上剔除抖动，建议使用摩尔状态机。

 

 

l 3种编码形式的分析：

1、顺序码：即state_0=00，state_1=01，state_2=10；

2、格雷码：即state_0=00，state_1=01，state_2=11，state_3=10；

3、独热码：即state_0=000，state_1=001，state_2=010，state_3=100；

 

分析：使用顺序码时，“01”到“10”这种转化过程可能出现过渡态“11”或“00”，当高位翻转过快“11”当低位翻转过快“00”，所以如果状态机状态值更多的话，产生过渡状态的概率更大。

 

使用格雷码时，由于相邻只有一个不同，所以可以很大程度上消除延时引起的过渡状态，但是当下一个状态有多种路径时（不会只变化相邻位），可以采用独热码。

 

 

l 状态机形式

由于很多状态机的输出是组合逻辑，很容易产生毛刺，所以推荐写状态机时用时序逻辑：

例：always@(posedge clk or negedge rst)

bgein

   if ( rst )

      初始化

   else if (clk event and clk = 1)

   case ()

注意画蓝色部分，由于是异步复位，如果直接进行状态跳转，可能进入非法状态。