课件：EDA实验.ppt

实验九 用状态机实现序列检测器的 设计 一、实验目的： 用状态机实现序列检测器的设计，并对其进行仿真和硬件测试。 二、实验原理： 序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，当序列检测器连续收到一组串行二进制码后，如果这组码与检测器中预先设置的码相同，则输出1，否则输出0。由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的，这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同。在检测过程中，任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测。源程序中描述的电路完成对序列。当这一串序列数高位在前（左移）串行进入检测器后，若此数与预置的密码数相同，则输出“A”，否则仍然输出“B”。 源程序 LIBRARY IEEE ; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY SCHK IS PORT( DIN，CLK，CLR : IN STD_LOGIC； AB : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0))； END SCHK; ARCHITECTURE behav OF SCHK IS SIGNAL Q : INTEGER RANGE 0 TO 8 ； SIGNAL D : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN D = ; PROCESS( CLK, CLR ) BEGIN IF CLR = 1 THEN Q = 0 ; ELSIF CLKEVENT AND CLK=1 THEN CASE Q IS WHEN 0= IF DIN = D(7) THEN Q = 1 ; ELSE Q = 0 ; END IF； WHEN 1= IF DIN = D(6) THEN Q = 2 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 2= IF DIN = D(5) THEN Q = 3 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 3= IF DIN = D(4) THEN Q = 4 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 4= IF DIN = D(3) THEN Q = 5 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 5= IF DIN = D(2) THEN Q = 6 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 6= IF DIN = D(1) THEN Q = 7 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN 7= IF DIN = D(0) THEN Q = 8 ; ELSE Q = 0 ; END IF ; WHEN OTHERS = Q = 0 ; END CASE ; END IF ; END PROCESS ; PROCESS( Q ) --检测结果判断输出 BEGIN IF Q = 8 THEN AB = 1010 ; ELSE AB = 1011 ; END IF ; END PROCESS ; END behav ; 提示：若对于D =，电路需记忆：初始状态、1、11、111 、 1110 、11100、111001、1110010共9种状态。 三、实验内容 1：说明源程序的代码表达的是什么类型的状态机，它的优点是什么？详述其功能和对序列数检测的逻辑过程；根据源程序写出由两个主控进程构成的相同功能的符号化moore型有限状态机，画出状态图，并给出其仿真测试波形； 2：利用MAX+plusII对源程序进行文本编辑输入、仿真测试并给出仿真波形，了解控制信号的时序。最后进行引脚锁定并完成硬件测试实验。 3.：建议用键7（PIO11）控制复位信号CLR；键6（PIO9）控制状态机工作时钟CLK；待检测串行序列数输入DIN接PIO10（左移，最高位在前）；指示输出AB接PIO39～PIO36（显示于数码管6）。下载后，1、按实验板“系统复位”键；2、用键2和键1输入2位十六进制待测序列；3、按键7复位（平时数码6指示显“B”）；4、按键6(CLK) 8次，这时