VHDL序列检测器

1、作业一：序列检测器(1110010)1 设计功能与要求(1)利用有限状态的状态机设计一个序列检测器，序列检测器要检测的序列设定为“1110010。(2)根据设计功能和要求运用 VHDL 硬件描述语言进行设计编程，并且画出序列检测器的原理流程图。(3)对设计的序列检测器程序进行仿真，并予以分析和说明。2 设计思路序列检测器的设计是采用 VHDL 硬件描述语言设计程序，对预先设置的序列信号进行检测。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相同，则输出 1,否则输出 0o 设计采用有限状态机来实现序列检测器。3

2、 原理流程图根据预先设置的序列信号“1110010,根据有限状态机的原理进行编程，设计出符合要求的八状态的状态机的序列检测器，原理流程说明如下图。如图所示， 假设状态机的初始状态为 S1,当输入信号为“1”时， 进入 S2 状态； 为“0”还是在 S1 状态。在 S2 状态下，如果输入信号为“1”，则进入 S3 状态，为“0”则返回 S1 状0在 S3 状态下，如果输入信号为“1”，则进入 S4 状态，为“0”则返回 S1 状0在 S4 状态下，如果输入信号为“0”，则进入 S5 状态，为“0”还是在 S4 状0在 S5 状态下，如果输入信号为“0”，则进入 S6 状态，为“1”则进入 S2

3、状0在 S6 状态下，如果输入信号为“1”，则进入 S7 状态，为“0”则返回 S1 状0在 S7 状态下，如果输入信号为“0”，则进入 S8 状态，为“1”则进入 S3 状0在 S8 状态下，如果输入信号为“1”，则进入 S2 状态，为“0”则返回 S1 状态，并输出序列信号 111001004 序列检测器 VHDL 程序代码在序列检测器的程序代码中采用 cin 表示输入序列信号，clr 为复位控制信号，clk为时钟信号，cout 为输出信号。当检测到序列信号中出现“1110010”序列的时候，cout输出为高电平，否则为低电平，详细程序代码如下。libraryieee;useieee.st

4、d_logic_1164.all;entitysq_detisport(cin,clr,clk:instd_logic;cout:outstd_logic);endsq_det;architecturebehavofsq_detistypestateis(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8);signalc_state,n_state:state;beginprocess(clk,clr)beginif(clr=1)thenc_state=s1;elsif(clkeventandclk=1)thenc_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s2;else

5、n_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s3;elsen_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s4;elsen_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s4;elsen_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s2;elsen_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s7;elsen_statecout=0;if(cin=1)thenn_state=s3;elsen_statecout=1;if(cin=1)thenn_state=s2;elsen_stat

6、eIF(Din=1)THENnext_state=S2;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S4;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S6;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S10;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S12;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S14;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state

7、=S8;ELSEnext_stateELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S12;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S14;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S8;ELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S10;ELSEnext_stateELSEnext_stateIF(Din=1)THENnext_state=S14;ELSEnext_state=S13;ENDIF;ENDCASE;ENDPROCESS;PROCESS(Clk,res

8、et)BEGINIF(reset=1)thenpre_state=s0;ELSIF(clkeventandclk=1)THENpre_state=next_state;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(pre_state)BEGINIF(pre_state=S7)THENDout_000=1;ELSEDout_000=0;ENDIF;Dout_001=1;ELSEDout_001=0;ENDIF;IF(pre_state=S9)THENDout_010=1;ELSEDout_010=0;ENDIF;IF(pre_state=S10)THENDout_011=1;ELSEDout_011=0;ENDIF;IF(pre_state=S11)THENDout_100=1;ELSEDout_100=0;ENDIF;IF(pre_state=S12)THENDout_101=1;ELSEDout_101=0;ENDIF;Dout_110=1;ELSEDout_110=0;ENDIF;IF(pre_state=S14)THENDout_111=1;ELSEDout_111=0;ENDIF;ENDPROCESS;ENDRTL;6 .仿真图15Gnx200ns&a