同步状态机
概念
同步状态机（同一脉冲边沿触发）：有限个离散状态及某状之间的转移
异步状态机无法综合
分类
Moore状态机 只和状态有关，与输入无关
Mealy状态机 和状态和输入都有关
Mealy型比Moore型少一个状态
结构
由状态寄存器（触发器）作为状态记忆部件
仅当触发信号到达时刻才可能发生状态改变
n个触发器，最多2^n个状态
三要素
状态——状态方程
输出——输出方程
输入——驱动方程
状态分配
二进制码：触发器少/多个比特位改变，易产生毛刺
gray码：一个比特位改变/状态改变必须依序改变
独热码（001 010 100）：n个状态n个触发器，高速/电路较大
三段式three always最佳
设计步骤
1.分析输入输出端口信号
2.状态说明与状态转移图
3.根据状态转移图进行Verilog语言描述
- 输入输出端口声明
- 现态和次态声明：
reg[x:0]state,next_state; - 给状态定义常量：
parameter s0=3'd0,s1=3'd1...... - 现态与次态转变：
always@(posedge clk or negedge rst_n)begin if(!rst_n) state<=s0; else state<=next_state; end - 状态转移说明：
always@(posedge clk)begin case(state)......endcase end - 输出说明
4.测试代码编写，仿真
序列检测
代码
in输入：01010‘1011011’0
结果
当next_state为s9时，out置为1
自动售饮料机
要求
2.5元/瓶，硬币有0.5和1.0两种，考虑找零
设计
s0-0元
s1-0.5元
s2-1元
s3-1.5元
s4-2元
s5-2.5元
s6-3元
s0状态下，start=1，若检测到投币，一次新的售货操作开始
s1/s2/s3/s4状态下，若检测到cancel=1，取消操作，状态返回s0，并退回相应的币值
s5状态下，卖出饮料不找零；s6状态下，卖出饮料并找零；
s5/s6状态下，操作完成后，都返回s0
只有在s0状态下，hold=0，可发起新一轮操作，其它状态下都为1
实现
依次投入硬币：1,1,0,5,1，cancel置1
