小白学习verilog语法——状态机的编写(1)

Question

如题所述

Answer 1

Mealy状态机与Moore状态机是时序逻辑电路设计中常见的两种结构。Mealy状态机的输出不仅取决于当前状态，还受输入信号影响；Moore状态机的输出仅与状态相关。设计时，大部分状态机属于Mealy类型，因为输出通常与状态和输入都有关系。在高速电路设计中，输出与时钟同步至关重要。

Mealy状态机的结构包括状态寄存器和状态逻辑。状态寄存器由触发器组成，用于存储当前状态。触发器类型影响状态改变的时间，通常使用正跳变沿触发的D触发器。输出逻辑G是当前状态和输入信号的函数。在现代设计中，这种状态机的电路结构普遍采用正跳变沿触发的D触发器实现。

Moore状态机通过直接将状态变量用作输出，实现输出与时钟几乎完全同步。这种设计通过增加寄存器实现输出编码，简化了输出逻辑部分，仅包含连线。为了进一步提高输出同步性，可在输出逻辑G后添加流水线寄存器组，使所有输出信号在下一个时钟跳变沿同时存储，实现完全同步输出。

从Mealy状态机到Moore状态机，通过调整寄存器用途，可以方便地实现输出信号作为状态变量。设计者应根据具体目标，包括定时准确性和灵活性，灵活选择和调整状态机类型。无论Mealy还是Moore状态机，关键在于满足设计的整体需求，实现高效、同步的电路功能。