基于状态机的工程设计(论文资料).docVIP

2.6.4.2 基于状态机的工程设计方法 学习利用quartusII软件中的状态机编辑器设计一个1110010序列检测器。 1．建立工程文件 工程文件的建立主要包括指定工程文件名称、选择添加的文件和库及选择目标器件3个过程。 在quartusII菜单栏中选择File→New Project Wizard，在弹出的图2.6.8对话框中输入新建工程所在的文件夹名称（exp_detect3）、工程名称（exp_detect3）和顶层实体名称（exp_detect3），然后点击Next，选择目标器件EPF10K20TC144-3,其他取系统默认设置，继续点击Next按钮，直至进入如图2.6.9所示的对话框，该对话框可以查看设置信息是否正确。正确则单击Finish按钮，完成工程文件的建立。 图2.6.8 创建新工程文件1(指定工程文件名称) 图2.6.9 工程创建结束对话框 2．输入状态机 ⑴ 建立文件 在quartusII菜单栏中选择File→New，或单击工具栏中的按钮，在弹出的新建文件对话框中，选择State Machine File，单击OK按钮，进入如图2.6.10所示的状态机编辑器窗口。 图2.6.10 quartusII的状态机编辑窗口 ⑵ 创建状态机 在quartusII的状态机编辑窗口的菜单栏中选择Tools→State Machine Wizard，弹出如图2.6.11所示的状态机创建向导选择对话框。在该对话框中选择Edit an existing state machine design，点击OK按钮，进入如图2.6.12所示的状态机向导4步中的步骤1对话框。 图2.6.11 状态机创建向导选择对话框 ① 状态机向导步骤1： 在图2.6.12对话框中，选择复位Reset信号模式：同步（Synchronous）或者异步（Asynchronous），该序列检测器设计选择异步复位；选中复位信号Reset高电平有效（Reset is active-high）；选中输出端的输出方式为寄存器方式（Register the output ports），点击Next按钮，进入状态机向导步骤2对话框如图2.6.13。 图2.6.12 状态机向导步骤1 ② 状态机向导步骤2：状态转换 在图2.6.13状态转换对话框中，在States栏中输入1110010序列检测器的状态名称s0、s1…s7，在Input ports栏中输入该检测器状态机的输入时钟信号clock、复位信号reset以及串行数据输入信号din。在State transitions栏中依据该序列检测器设计的状态图依次输入各种状态转换，设置完后点击Next，进入状态机向导步骤3的对话框，如图2.6.14 图2.6.13 状态机向导步骤2（状态转换） ③ 状态机向导步骤3： 在图2.6.14所示对话框中，在Output ports栏下的Output Port Name中输入该序列检测器设计的输出信号z，在Output State栏中选择Next clock cycle；在Action condition栏下的Output Port中输入该设计的输出信号z，在Output Value栏以及INState栏中输入该设计的检测结果1极其状态s7。设置完后点击Next进入如图2.6.15所示的状态机向导步骤4。 图2.6.14 状态机向导步骤3 ④ 状态机向导步骤4： 在图2.6.15所示对话框中显示出状态机的设置情况。点击Finish，关闭状态机向导，生成所需的状态机，将该状态机的各状态位置做适当调整，得到我们所需的状态图，如图2.6.16。 图2.6.15 状态机向导步骤4 图2.6.16 利用状态机向导完成的状态图 ⑶ 保存文件 单击菜单栏中的按钮，在弹出的“另存为|”对话框中，默认该设计文件为exp_detect3.smf，选中Add file to current project，点击保存按钮，完成文件保存。 ⑷ 生成对应的VHDL文件 选择Tool→Generate HDL File，在弹出的对话框2.6.17中选择产生程序代码HDL语言的种类，选择VHDL，点击OK按钮，则自动生成对应的余状态机文件名相同的VHDL文本文件exp_detect3.vhd，在文本编辑窗口中打开该状态机的VHDL代码。 图2.6.17 生成HDL文件对话框 基