Verilogパターン検出器:FPGA向け高度なシーケンス検出
前回の例ではシンプルなシーケンス検出器を扱いました。ここでは、もう少し長いパターンを検出するパターン検出器の例を示します。
設計:110101パターン検出器
module det_110101 (
input clk, input rstn, input in, output out
);
parameter IDLE = 0, S1 = 1, S11 = 2, S110 = 3, S1101 = 4, S11010 = 5, S110101 = 6;
reg [2:0] cur_state, next_state;
assign out = (cur_state == S110101) ? 1 : 0;
always @ (posedge clk) begin
if (!rstn) cur_state <= IDLE;
else cur_state <= next_state;
end
always @ (cur_state or in) begin
case (cur_state)
IDLE: begin
if (in) next_state = S1;
else next_state = IDLE;
end
S1: begin
if (in) next_state = S11;
else next_state = IDLE;
end
S11: begin
if (!in) next_state = S110;
else next_state = S11;
end
S110: begin
if (in) next_state = S1101;
else next_state = IDLE;
end
S1101: begin
if (!in) next_state = S11010;
else next_state = IDLE;
end
S11010: begin
if (in) next_state = S110101;
else next_state = IDLE;
end
S110101: begin
if (in) next_state = S1;
else next_state = IDLE; // Bug 2
end
endcase
end
endmodule
テストベンチ
module tb;
reg clk, in, rstn;
wire out;
integer l_dly;
always #10 clk = ~clk;
det_110101 u0 (.clk(clk), .rstn(rstn), .in(in), .out(out));
initial begin
clk <= 0; rstn <= 0; in <= 0;
repeat (5) @ (posedge clk);
rstn <= 1;
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 0;
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 0;
@(posedge clk) in <= 1; // パターン完了
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 0;
@(posedge clk) in <= 1;
@(posedge clk) in <= 0;
@(posedge clk) in <= 1;
#100 $finish;
end
endmodule
シミュレーションログ
ncsim> run T=10 in=0 out=0 T=30 in=0 out=0 T=50 in=0 out=0 T=70 in=0 out=0 T=90 in=0 out=0 T=110 in=1 out=0 T=130 in=1 out=0 T=150 in=0 out=0 T=170 in=1 out=0 T=190 in=0 out=0 T=210 in=1 out=0 T=230 in=1 out=1 // パターン検出 T=250 in=1 out=0 T=270 in=0 out=0 T=290 in=1 out=0 T=310 in=0 out=0 T=330 in=1 out=0 T=350 in=1 out=1 // パターン検出 T=370 in=1 out=0 T=390 in=1 out=0 T=410 in=1 out=0 Simulation complete via $finish(1) at time 430 NS + 0
Verilog
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