verilog设计一个串行数据检测器
基于verilog的序列检测器设计
基于verilog的序列检测器设计作者：周小仨来源：《软件工程师》2015年第03期摘要：随着科技的飞速发展，传统的电子技术逐渐被现代电子技术取代，以FPGA/CPLD 为硬件，以verilog语言为软件的EDA技术应用越来越广泛，本文旨在以一个具体的序列检测器的设计为例，将以硬件描述语言来设计芯片的流程呈现给大家。
关键词：verilog；序列检测器；状态；EDA中图分类号：TP273 文献标识码：A1 引言（Introduction）在数字信号的传输和数字系统产品的设计和测试过程中，往往需要用到一组特定的串行数字信号，我们把产生序列信号的模块电路称作序列信号发生器，如要求产生一串序列“10001110”为例来给大家展示EDA设计有限状态机的过程[1]。
本电路由计数器与数据选择器两部分构成，结构框图如图1所示，该锁存输出的功能是为了消除电路产生的毛刺。
图1 结构框图Fig.1 Structure diagram2 序列检测器的基本工作过程（The basic workingprocess serial detector）有限状态机一般用来检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号，广泛应用于在数字系统中。
当该特定序列检测器连续接收到一组二进制码，如果这组二进制码与检测器中预先设置的码能匹配成功，就输出1，否则输出0。
因为该检测的关键在必须连续接受正确码，中间只要出错以为，就必须重新进行检测，所以要求该检测器记住前一次的正确码及正确序列，直到在连续的检测中所有的串行二进制码都能连续匹配成功。
检测二进制码中，只要有任何一位没匹配成功都回到初始状态重新开始匹配[2]。
方框图如图2所示。
图2 状态流程图Fig.2 State flow diagram3 状态机的基本设计思想（The basic design idea ofstate machine）在数字系统中，当状态连续变化，我们可以采用状态机的设计思想来提高设计效率，还可以增加程序的可读性，从而降低错误的概率。
verilog-10101状态机序列检测器的设计
begin if (in) begin next_state <= S1; out = 1'b0; end else
begin next_state <= S0; out = 1'b0; end
end S1:begin if (in) begin
initial begin //time clk = 0; forever #50 clk = ~clk; end
initial begin in = 0; reset = 1; #200 reset = 0;
#50 in = 1;#100 in = 0;#100 in = 1; #100 in = 0;#100 in = 1;#100 in = 0; #100 in = 1;#100 in = 1;#100 in = 1; #100 in = 1;#100 in = 0;#100 in = 1; #100 in = 1;#100 in = 1;#100 in = 1; #100 in = 1;#100 in = 0;#100 in = 1; #100 in = 0;#100 in = 1;#100 in = 0; end xulie10101 m( .in(in),
2这个运算并没有赋给任何变量注释后效果也一样请问这行代码的用处是什么
verilog-10101状 态 机 序 列 检 测 器 的 设 计
首先，画出状态转移图
代码：
module xulie10101 #( parameter S0 = 3'b000,//状态定义 parameter S1 = 3'b001, parameter S2 = 3'b010, parameter S3 = 3'b011, parameter S4 = 3'b100 ) ( input in, input clk, input reset, output out );
Verilog设计练习十例及答案
设计练习进阶前言：在前面九章学习的基础上，通过本章的练习，一定能逐步掌握Verilog HDL设计的要点。
我们可以先理解样板模块中每一条语句的作用，然后对样板模块进行综合前和综合后仿真，再独立完成每一阶段规定的练习。
当十个阶段的练习做完后，便可以开始设计一些简单的逻辑电路和系统。
很快我们就能过渡到设计相当复杂的数字逻辑系统。
当然，复杂的数字逻辑系统的设计和验证，不但需要系统结构的知识和经验的积累，还需要了解更多的语法现象和掌握高级的Verilog HDL系统任务，以及与C语言模块接口的方法（即PLI），这些已超出的本书的范围。
有兴趣的同学可以阅读Verilog语法参考资料和有关文献，自己学习，我们将在下一本书中介绍Verilog较高级的用法。
练习一．简单的组合逻辑设计目的: 掌握基本组合逻辑电路的实现方法。
这是一个可综合的数据比较器，很容易看出它的功能是比较数据a与数据b，如果两个数据相同，则给出结果1，否则给出结果0。
在Verilog HDL中，描述组合逻辑时常使用assign 结构。
注意equal=(a==b)1:0,这是一种在组合逻辑实现分支判断时常使用的格式。
模块源代码：" qual(equal),.a(a),.b(b)); 简单时序逻辑电路的设计目的：掌握基本时序逻辑电路的实现。
在Verilog HDL中，相对于组合逻辑电路，时序逻辑电路也有规定的表述方式。
在可综合的Verilog HDL模型，我们通常使用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构来表述时序逻辑。
下面是一个1/2分频器的可综合模型。
eset(reset),.clk_in(clk),.clk_out(clk_out));endmodule仿真波形：练习：依然作clk_in的二分频clk_out，要求输出与上例的输出正好反相。
编写测试模块，给出仿真波形。
练习三. 利用条件语句实现较复杂的时序逻辑电路目的：掌握条件语句在Verilog HDL中的使用。
用状态机实现序列检测器实验报告
实验报告用状态机实现序列检测器实验一、实验目的1.用Verilog HDL描述有限状态机电路。
2.IPCORE的概念与设计。
二、实验内容1.应用有限状态机的设计思路，检测从FPGA片上ROM读出的串行数据是否是特定的数据。
2.每个人需要检测的数据是所用的电脑编号+200后转换的8位二进制数。
三、实验要求1.拟用按键、拨动开关实现系统的时钟，复位信号的输入。
2.一个7段数码显示译码器作为检测结果的输出显示，如果串行序列为”100101”，显示A，否则显示b（系统需要设计一个7段数码显示译码器模块）仍使用消抖模块，对由按键输入的时钟进行消抖处理。
3.读取的串行数据为rom中固化的一个宽度为1bit，深度为16bits的数据。
四、设计思路软件的设计框图如下,该实验可以分为几个模块，rom数据读出模块，串行检测模块，数码管显示模块,顶层模块。
输入的clk为按键消抖后输出的数据，按下一次检测一次，在时钟的上升沿读出数据，时钟的下降沿检测数据，串行模块输出的4bits的数据，直接送给数码管译码模块，译码输出。
五、设计原理1.ROM IP核的生成首先在ISE自己的工程中新建一个块内存，Block Memory Generator，配置深度为16，宽度为1bit，选择生成的类型为单端ROM，然后选择一个已经编写好的memory初始化文件。
Memory初始化文件，编写coe文件：这里我要写入的是226，所以二进制是11100010，写入的内容如下，：memory_initialization_radix=10;memory_initialization_vector=1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0;保存并选择载入。
2.读取rom中的数据根据时钟上升沿读取数据，所以可以写出rom读的代码，代码如下：module read_rom(clk,da,rst);input clk;input rst;output da;reg[3:0] counter;always@(posedge clk or posedge rst) beginif(rst)counter<=1'b0;else counter<=counter+1'b1;enddata_rom u1(.clka(clk), // input clka.addra(counter), // input [3 : 0] addra.douta(da) // output [0 : 0] douta);编写仿真激励文件，得到如下波形，分析可以知道，时钟上升沿数据被读取，读取的数据与我们在配置文件中写入的相同。
实验三_用状态机实现序列检测器的设计Verilog
实验三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、原理说明：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a，否则输出b。
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。
例3-1描述的电路完成对序列数"11100101"的。
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”。
【例3-1】//顶层文件：module XULIEQI(clk,reset,din18,LED7S);input clk;input reset;input [17:0] din18;output [6:0] LED7S;wire [3:0] AB;wire [17:0] din18;xulie u1 (clk, din18, reset, din);schk u2 (din,clk,reset,AB);decl7s u3 (AB,LED7S);endmodule//串行检测：module schk(DIN,CLK,CLR,AB);input DIN,CLK,CLR;output[3:0] AB;reg [3:0] AB;reg [7:0] Q;parameteridle = 8'b00000000,a = 8'b00000001,b = 8'b00000010,c = 8'b00000100,d = 8'b00001000,e = 8'b00010000,f = 8'b00100000,g = 8'b01000000,h = 8'b10000000;parameter data=8'b11100101;always @(posedge CLK or negedge CLR) if(!CLR)beginQ <= idle;endelsebegincase(Q)idle:beginif(DIN==data[7]) Q<=a;else Q<=idle;enda:beginif(DIN== data[6]) Q<=b;else Q<=idle;endb:beginif(DIN== data[5]) Q<=c;else Q<=idle;endc:beginif(DIN== data[4]) Q<=d;else Q<=c;endd:beginif(DIN== data[3]) Q<=e;else Q<=a;ende:beginif(DIN== data[2]) Q<=f;else Q<=idle;endf:beginif(DIN== data[1]) Q<=g;else Q<=b;endg:beginif(DIN== data[0]) Q<=h;else Q<=idle;endh:beginif(DIN== data[7]) Q<=a;else Q<=idle;enddefault :Q<=idle;endcaseendalways @(Q)beginif(Q==h) AB <= 4'b1010 ;else AB <= 4'b1011 ;endendmodule//前端预置8位数据输入：module xulie(clk, din18, reset, din);input clk;input[17:0] din18;input reset;output din;reg din;parameters0 = 5'b00000,s1 = 5'b00001,s2 = 5'b00010,s3 = 5'b00011,s4 = 5'b00100,s5 = 5'b00101,s6 = 5'b00110,s7 = 5'b00111,s8 = 5'b01000,s9 = 5'b01001,s10 = 5'b01010,s11 = 5'b01011,s12 = 5'b01100,s13 = 5'b01101,s14 = 5'b01110,s15 = 5'b01111,s16 = 5'b10000,s17 = 5'b10001;reg[4:0] cur_state,next_state;always @ (posedge clk or negedge reset) if(!reset)cur_state <= s17;elsecur_state <= next_state;always @ (cur_state or din18 or din ) begincase (cur_state)s17 : begindin <= din18[17];next_state <= s16;ends16 : begindin <= din18[16];next_state <= s15;ends15 : begindin <= din18[15];next_state <= s14;s14 : begindin <= din18[14];next_state <= s13;ends13 : begindin <= din18[13];next_state <= s12;ends12 : begindin <= din18[12];next_state <= s11;ends11 : begindin <= din18[11];next_state <= s10;ends10 : begindin <= din18[10];next_state <= s9;ends9 : begindin <= din18[9];next_state <= s8;ends8 : begindin <= din18[8];next_state <= s7;ends7 : begindin <= din18[7];next_state <= s6;ends6 : begindin <= din18[6];next_state <= s5;ends5 : begindin <= din18[5];next_state <= s4;ends4 : begindin <= din18[4];next_state <= s3;s3 : begindin <= din18[3];next_state <= s2;ends2 : begindin <= din18[2];next_state <= s1;ends1 : begindin <= din18[1];next_state <= s0;ends0: begindin <= din18[0];next_state <= s17;enddefault : begindin <= 1'b0;next_state <= s0;endendcaseendendmodule提示：1.若对于D <= "11100101 "，电路需记忆：初始状态、1、11、111 、1110 、11100、111001、1110010、11100101 共9种状态。
串行数据检测
output[2:0] state;
reg[2:0] state;
wire y_output;
parameter IDLE='d0,A='d1,B='d2,C='d3,D='d4;
assign y_output = ( state==D && x_input==1 )?1:0;
下面设计一个串行数据检测器。要求是：连续4个或4个以上为1时输出为1，其他输入情况为0。编写测试模块对设计的模块进行各种层次的仿真，并观察波形，编写实验报告。
实验代码：
Verilog程序代码_时钟触发
module seqdet(x_input,y_output,clk,rst,state);
input x_input,clk,rst;
seqdet uut (
.x_input(x_input),
.y_output(y_output),
.clk(clk),
.rst(rst),
.state(state)
);
assign x_input=data[25];
always #10 clk=~clk;
always @ (posedge clk)
end
else
begin
state <= IDLE;
end
A:if(x_input==1)
begin
state <= B;
end
else
begin
state <= IDLE;
end
B:if(x_input==1)
begin
state <= C;
序列检测器verilog课程设计
序列检测器verilog课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握Verilog硬件描述语言的基本语法和结构；2. 理解序列检测器的基本原理和工作流程；3. 学会使用Verilog设计并实现序列检测器。
技能目标：1. 能够运用Verilog语言编写简单的数字电路模块；2. 能够对序列检测器进行模块划分，并进行代码编写和仿真；3. 能够分析并解决序列检测器设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路设计的兴趣和热情，提高其主动学习的积极性；2. 培养学生的团队协作意识，使其学会在团队中发挥自己的作用；3. 培养学生严谨的学术态度，注重实验数据和结果的分析。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子与计算机工程专业高年级学生的专业课程，旨在培养学生的硬件设计能力。
学生已具备一定的数字电路基础和Verilog编程能力。
课程要求学生能够独立完成序列检测器的设计和仿真，并在实践中提高自身的问题分析和解决能力。
课程目标分解为以下具体学习成果：1. 能够熟练使用Verilog编写基本的数字电路模块；2. 能够理解和分析序列检测器的工作原理；3. 能够独立完成序列检测器的模块划分、代码编写和功能仿真；4. 能够针对设计过程中遇到的问题进行有效分析和解决；5. 能够在团队项目中发挥自己的优势，为团队贡献力量；6. 能够严谨对待学术问题，注重实验数据和结果的准确性。
二、教学内容1. Verilog基础知识回顾：变量定义、数据类型、运算符、控制语句等；2. 序列检测器原理讲解：序列检测器的功能、应用场景、工作原理及状态机设计方法；3. Verilog模块编写：根据序列检测器原理，编写Verilog代码，包括模块声明、端口定义、逻辑描述等；4. 序列检测器模块划分：对序列检测器进行模块划分，实现模块化设计；5. 代码仿真与调试：使用ModelSim等仿真工具，对Verilog代码进行功能仿真，分析并解决可能出现的问题；6. 实验与分析：结合实际电路，搭建序列检测器，进行验证实验，分析实验结果；7. 团队项目实践：分组进行序列检测器设计，培养学生的团队协作能力和实际操作能力；8. 课程总结与拓展：对本章节内容进行总结，拓展学习其他类型的数字电路设计方法。
verilog实现8路数据选择器
西北工业大学《串行数据检测器》实验报告学院：软件与微电子学院学号：2008303538 姓名：陈昊专业：微电子学实验时间：2010年11月实验地点：实验室及宿舍指导教师：曾惠敏西北工业大学2010 年11 月*/module mux_8(addr, in1, in2, in3, in4, in5,in6,in7,in8,mout,ncs); input [2:0] addr; //输入的地址端，3位选择开关input [3:0] in1,in2,in3,in4,in5,in6,in7,in8; //8路数据端输入input ncs; //使能信号output [3:0] mout; //一路输出reg [3:0] mout; //输出声明为寄存器类型always @(addr or in1 or in2 or in3 or in4 or in5 or in6 or in7 or in8 or ncs) //8路输入或者选择开关或者使能信号发生变化则条件触发beginif(!ncs) //低电平使能case(addr)3'b000: mout = in1; //选择开关的3位对应000时，输出等于in1输入；3'b001: mout = in2; //选择开关的3位对应001时，输出等于in1输入；3'b010: mout = in3; //选择开关的3位对应010时，输出等于in1输入；3'b011: mout = in4; //选择开关的3位对应011时，输出等于in1输入；3'b100: mout = in5; //选择开关的3位对应100时，输出等于in1输入；3'b101: mout = in6; //选择开关的3位对应101时，输出等于in1输入；3'b110: mout = in7; //选择开关的3位对应110时，输出等于in1输入；3'b111: mout = in8; //选择开关的3位对应111时，输出等于in1输入；endcaseelsemout = 0; //使能信号高电平时输出一直为0；endendmodule2.编写测试模块test_mux_8.v如下/*** @File test_mux_8.v* @Synopsis 这是8路数据选择器mux_8的测试模块* @Author 陈昊, @* @Version 1* @Date 2010-11-05*//* Copyright(0) 2010-* By 陈昊* All right reserved*/`timescale 1ns/1nsmodule test_mux_8;wire[3:0] mout; //声明输出为线网型，4位reg [3:0] in1,in2,in3,in4,in5,in6,in7,in8; //声明8路输入信号reg [2:0] addr; //3位的选择开关，寄存型类型reg ncs; //1位的寄存器型使能信号//-------------------------------------------------------------产生测试信号------------------------------------------------------ initialbeginncs=0; //在初始化模块里将使能信号置为0，让选择器正常工作in8={$random}%16; //使用系统任务$random产生一个0至15之间的数in1={$random}%16; //并赋予输入in2={$random}%16;in3={$random}%16;in4={$random}%16;in5={$random}%16;in6={$random}%16;in7={$random}%16;addr=3'b000; //让选择开关的3位初始对应为000.repeat(5) //重复下面的语句块5次，赋5次值 begin#10 in8={$random}%16;in1={$random}%16;in2={$random}%16;in3={$random}%16;in4={$random}%16;in5={$random}%16;in6={$random}%16;in7={$random}%16;addr=addr+1; //每执行一次后改变一次选择开关的值，加1end#10 $stop;end//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.选择Altera STRATIX器件库利用Synplify Pro综合产生的RTL级电路如下五、分析与讨论。
实验十 串行数据序列检测器
上海电力大学《FPGA应用开发》实验报告实验题目：串行数据序列检测器专业：电子科学与技术班级2017142 学号20171719 姓名李国福时间2019.12.16一、实验目的(1)掌握根据设计要求编写源代码。
(2)掌握根据仿真要求编写测试代码。
(3)掌握在Quartus II中调用ModelSim进行仿真。
二、实验任务及要求1.设计要求检测输入的串行数据序列，当检测到输入序列为LED 灯一直熄灭。
完成源代码和测试代码编写，并进行软件仿真和2.设计提示(1)引脚分布图或者基本框图如图 4-70 所示。
图 4-70 串行数据序列检测器引脚分布图(2)输入/输出引脚列表如表 4-15 如所示。
表 4-15 串行数据序列检测器输入/输出引脚列表输入信号序号信号名称位宽端口类型备注1 clk 1 I 系统时钟2 rst 1 I 复位信号3 load 1 I 加载并行数据信号4 in 4 I 并行输入的 4 位序列输出信号1 led 1 O 检测到序列为1011(3)输入/输出的关系Input:clk，rst，load，inOutput:ledIn(3:0)为一个并行输入的 4 位序列，当 load 信号有效时，并行输入被存入移位寄存器 shift_register，接着产生串行序列输出serial_out, 检测到序列 1011 时 led 点亮。
三、实验内容及步骤输入序列 1011 测试能否正确检测，同时验证输入控制键 load 是否工作。
附：仿真波形图与说明如图 4-71 所示。
四、实验总结由于采用并行数据输入，若 load 信号采用按键，加载数据时为避免加入多个输入的并行数据，可以将系统时钟 clk 进行分频得到一个合适的时钟 q（例如周期为 0.1s）。
基于verilog的序列检测器设计
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄｓ ： ｖ ｅ ｒ ｉ ｌ ｏ ｇ； ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏｒ ； ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ； ＥＤ Ａ
第 １ ８ 卷 第 ３ 期 ２ ０ １ ５ 年３ 月
软件 工程师
Ｓ ＯＦ Ｔ ＷＡ Ｒ Ｅ Ｅ Ｎ Ｇｌ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ
、 ， ０ １ ． １ ８ Ｎ ｏ ． ３
Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ５
文章 编 号 ：１ ０ ０ ８ － ０ ７ ７ ５ （ ２ ０ １ ５ ） 一 ０ ３ — ０ ７ — ０ １
有 限状 态机 一般 用来检 测一 组或 多组 由二 进制码 组成 的 脉冲 序列信 号 ，广泛 应用于 在数字 系统 中。 当该 特定 序列 检
１ 引言（ Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
在数 字 信 号 的 传输 和 数 字 系统 产 品的设 计 和 测 试过 程 中 ，往 往需 要用 到一组特 定 的串行数 字信 号 ，我 们把产 生序 列信号 的模 块 电路 称作序 列信 号发生 器 ，如要求 产生 一串序 列 “ １ ０ ０ ０ １ １ １ ０ ”为例 来给大家展 示Ｅ ＤＡ设计有 限状态 机的过 程…。本 电路 由计 数器与数据选择器 两部分构成 ，结构框 图如 图１ 所示 ，该锁 存输出的功能是为 了消 除电路产生 的毛刺 。
现 给大 家 。 关 键 词 ：ｖ ｅ ｒ ｌ ｆ ｏ ｇ ｝序列 检 测器 ；状 态 ；Ｅ Ｄ Ａ
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３
文献标识码 ：Ａ
序列检测器设计实践报告
序列检测器设计实践报告一、引言序列检测器是现代通信系统中的关键组件之一，它能够检测出接收到的数据序列是否符合特定规则或模式。
在本次实践中，我们通过使用Verilog HDL 语言和ModelSim 软件，成功设计了一个基于有限状态机的序列检测器。
本报告将详细介绍设计实践的目标、设计思路、实现过程以及结果与分析。
二、设计目标本次实践的设计目标是设计一个序列检测器，其输入为一串二进制数据序列，输出为判断该数据序列是否符合预定的模式。
具体要求如下：1. 输入数据序列长度为N。
2. 设计的状态机模型能够正确判断数据序列是否匹配给定的模式。
3. 能够根据实际需要，设计一个可重用的序列检测器。
三、设计思路为了实现序列检测器，我们采用了有限状态机（Finite State Machine）的设计方法。
基于有限状态机的序列检测器通常包含以下几个关键部分：1. 状态寄存器（State Register）：用于保存当前状态的寄存器。
2. 状态转移逻辑（State Transition Logic）：用于根据当前状态和输入决定下一状态。
3. 输出逻辑（Output Logic）：用于根据当前状态和输入决定输出。
在本次实践中，我们根据识别特定序列的要求设计了一个有限状态机模型。
具体步骤如下：1. 根据给定的数据序列模式，分析出可能的状态数以及状态转移条件。
2. 基于状态数和状态转移条件，设计状态转移表和状态转移条件的真值表。
3. 使用Verilog HDL语言，将状态寄存器、状态转移逻辑和输出逻辑实现为模块。
4. 将各个模块组合在一起，以实现完整的序列检测器。
四、实现过程1. 建立状态转移表和真值表根据给定的数据序列模式，我们设定了以下状态：- `S0`：初始状态；- `S1`：序列开始状态；- `S2`：序列匹配状态；- `S3`：序列不匹配状态。
根据分析，我们得到以下状态转移表和状态转移条件的真值表：状态/输入0 1S0 S1 S0S1 S2 S0S2 S2 S3S3 S1 S0状态/输入输出-S2 1S3 02. 实现Verilog HDL模块我们根据状态转移表和真值表，用Verilog HDL语言实现了状态寄存器、状态转移逻辑和输出逻辑。
基于Verilog HDL的并行序列检测器设计
0 引言二进制序列检测器是具有识别任意一串二进制数据中某特殊码功能逻辑电路，是对一组或多组连续二进制数从数字码中识别、区分出来的电路，广泛应用于数据通讯、密码认证、雷达和遥测等领域[1]，比如ATM机，密码锁等。
常见的序列检测器可以采用分离元件来实现，基于Verilog HDL语言设计并行序列检测器，与传统设计方法相比，提高效率和增加电路稳定性。
以计算机辅助为基础的电子设计自动化(EDA Elec-tronics Design Automation)技术成为电子设计重要工具，Verilog HDL硬件描述语言是以文字形式描述数字系统硬件电路结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式和数学系统逻辑功能[2-3]。
在每个抽象层次描述上进行仿真验证，及时发现设计错误，缩短设计周期[4]。
1 序列检测器的设计思路1.1 有限状态机介绍有限状态机是一种用来进行对象行为建模的工具，其作用是描述对象在它生命周期内所经历的状态序列，以及如何响应来自外界的各种事件。
有限状态机广泛应用于建模行为、硬件电路设计、软件工程等、网络协议的设计。
在数字系统中，当某一事物发生连续变化时，可以采用有限状态机设计思路提高设计效率，增加程序可读性，降低错误概率。
有限状态机设计思路是数字系统中最常用的设计方法之一，状态机分Mealy和Moore，Mealy状态机输出是由现态和输入共同决定，如果一个状态机的输出仅有现态决定，那么就是一个Moore型状态机。
1.2 设计电路要求本设计的序列检测器能够从当输入并行数据流连续出现5位二进制数“10010”时，输出1，其他输出0。
输入信号是并行8位数据din8、clk(时钟信号)和rst_n(低电平复位信号)。
输出是检测结果信号z。
1.3 序列检测器电路结构框图序列检测器可以采用移位寄存器设计，本文采用Veril-og HDL硬件描述语言设计，只关注软件设计，硬件描述语言在FPGA内部生成逻辑电路，相对移位寄存器而言，设计过程方便修改，电路稳定。
VerilogHDL实现串行数据接收器
电子报/2006年/3月/19日/第016版开发创新Verilog HDL实现串行数据接收器陕西李云随着电子设计自动化技术和可编程逻辑器件的发展，电子系统的设计，尤其是数字系统的设计已经发生了很大的变化。
过去的数字系统，多是选用一些中小规模的集成电路，加上一些外围元件去实现一个特定的功能；而现在越来越多的设计开始采用可编程逻辑器件（PLD）来实现。
用硬件描述语言（HDL）进行电路设计，则是基于PLD的常用方式。
本文通过一个串行数据接收器的设计实例来说明这种设计过程。
一、设计要求设计一个串行数据接收器，串行数据输入采用曼彻斯特编码，格式见图1。
码元中间都有跳变。
上跳（低电平到高电平，高电平为＋5V，低电平为0V）表示“1”，下跳（高电平到低电平）表示“0”。
无数据传送时，SERIN为低电平，数据传送采用帧格式，每帧之间可以无间隔连续传送。
每次开始传送，都在SERIN上先传送连续6bit的位同步串“101010”，位同步串只是为了位时钟的提取。
数据传送时，高有效位在前，低有效位在后。
位速率为2Mbps。
其外部管脚定义见图2。
要求：1.在连续检测到三个帧的同步字后，进入同步帧状态，置F LOSS信号无效（低电平），开始通过单字DMA方式向CPU传送数据，如果DMA的响应不够及时，数据自动丢掉。
2.在帧同步状态，任何一个帧的同步字不匹配，则进入失步状态，置F LOSS信号有效（高电平）。
需要重新开始同步的过程，连续检测到J个帧的同步字后，再次进入同步帧状态。
3.每帧发送完成，产生一个中断（脉冲方式）。
4.时钟频率要求达到50MHz。
二、模块结构串行数据接收单元分为四个子模块：位时钟提取模块、串／并转换模块、CPU接口模块、控制器模块。
最后把它们在一个顶层模块里组织起来。
各模块的输入输出信号定义，它们之间的连接关系及组织结构如图3所示。
三、关键技术分析1.位时钟提取从外来信号里提取时钟一般有两种方法，一种是高频时钟（一般是4倍频或8倍频）直接检测低频时钟（检测下降沿或上升沿）的办法；另一种是全数字锁相环ADPLL。
Verilog HDL数字设计教程(贺敬凯)第5章
第5章 同步有限状态机设计
其仿真结果如图5-11所示。 【例5-5】 对应于步骤四的Verilog HDL建模。 ///产生JK激励信号：D触发器的激励d---->JK触发器的激励J 和K
module D_JK(d,q,j,k);
input d,q; output reg j,k;
always @(d,q)
利用多余状态，卡诺图化简后的激励方程和输出方程为：
n n D1 Q0 A，D0 A， Y Q1 A
第六步：画出逻辑图并检查自启动能力。逻辑图如图57所示。
第5章 同步有限状态机设计
图5-7 例5-1的逻辑图
第5章 同步有限状态机设计
经检查，该电路具有自启动能力。 至此解题完毕。 以上六步，我们均可以采用Verilog HDL进行电路建模， 下面从后向前对各个步骤进行建模，见例5-2至例5-9。
第5章 同步有限状态机设计
程序说明：
(1) 例5-4的实现要求得出输出方程和激励方程，然后才
能对时序逻辑电路建模。这种建模方法同例5-2一样，需要 手工做大量复杂的工作，而不是由计算机来完成复杂的计算 工作。 (2) 该模块的综合结果如图5-12所示。
第5章 同步有限状态机设计
图5-12 例5-4的综合结果
第5章 同步有限状态机设计
【例5-3】 对例5-2的改进——消除毛刺。 module input clk,A; output reg Y; wire q0,q1; mydff_2 dff0(.D(A),.Q(q0),.clk(clk)), dff1(.D(A&q0), .Q(q1), .clk(clk)); always @(posedge clk) Y= q1 & (~A); endmodule 该模块的综合结果如图5-10所示。 fsm_1(clk,A,Y);
基于verilog的串口通信实验指导和源程序
自己看了很多材料以后，精心整理的串口通信实验原理和指导，在网上找了很多代码，大部分因为没有很好的注释，看起来很头疼，于是自己写了一份，附带详细的注释，在modelsim仿真器上已经得到验证，现在传上来，仅供参考。
PS1:最后部分给出了一个测试文件，写的非常简单，只是验证了功能，不是很好的测试；PS2：代码部分看上去有点乱，因为在word中代码的层次结构无法清晰显示，如有需要，下载后把代码copy到notepad++这种类似的专用变成工具里面，就很清晰的显示代码和注释了。
第一部分：实验原理串行通信要求的传输线少，可靠性高，传输距离远，被广泛应用于计算机和外设的数据交换。
通常都由通用异步收发器(UART)来实现串口通信的功能。
在实际应用中，往往只需要UART的几个主要功能，专用的接口芯片会造成资源浪费和成本提高。
随着FPGA/CPLD的飞速发展与其在现代电子设计中的广泛应用，FPGA/CPLD功能强大、开发过程投资小、周期短、可反复编程、保密性好等特点也越来越明显。
因此可以充分利用其资源，在芯片上集成UART功能模块，从而简化了电路、缩小了体积、提高了可靠性，而且设计时的灵活性更大，周期更短。
UART简介UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter通用异步收发器）是一种应用广泛的短距离串行传输接口。
常常用于短距离、低速、低成本的通讯中。
8250、8251、NS16450等芯片都是常见的UART器件。
基本的UART通信只需要两条信号线（RXD、TXD）就可以完成数据的相互通信，接收与发送是全双工形式。
TXD是UART发送端，为输出；RXD是UART接收端，为输入。
UART的基本特点是：（1）在信号线上共有两种状态，可分别用逻辑1（高电平）和逻辑0（低电平）来区分。
在发送器空闲时，数据线应该保持在逻辑高电平状态。
（2）起始位（Start Bit）：发送器是通过发送起始位而开始一个字符传送，起始位使数据线处于逻辑0状态，提示接受器数据传输即将开始。
数字系统设计与Verilog HDL课后习题
习题11.1现代EDA技术的特点有哪些？1.2什么是Top-down设计方式？1.3数字系统的实现方式有哪些？各有什么优缺点？1.4什么是IP复用技术？ IP核对EDA技术的应用和发展有什么意义?1.5用硬件描述语言设计数字电路的优势是什么？1.6结合自己的使用情况谈谈对EDA工具的认识。
1.7基于FPGA/CPLD的数字系统设计流程包括哪些步骤？1.8什么是综合？常用的综合工具有哪些？1.9功能仿真与时序仿真有什么区别？1.10 FPGA与ASIC在概念上有什么区别？习题22.1 PLA和PAL在结构上有什么区别？2.2说明GAL的OLMC有什么特点，它怎样实现可编程组合电路和时序电路？2.3简述基于乘积项的可编程逻辑器件的结构特点。
2.4基于查找表的可编程逻辑结构的原理是什么？2.5基于乘积项和基于查找表的结构各有什么优点？2.6 CPLD和FPGA在结构上有什么明显的区别？各有什么特点？2.7 FPGA器件中的存储器块有何作用？2.8 Altera的MAX II器件是属于CPLD还是FPGA，请查阅有关资料并进行分析。
2.9边界扫描技术有什么优点？2.10说说JTAG接口都有哪些功能。
2.11 FPGA/CPLD器件未来的发展趋势有哪些？习题44.1 用Verilog设计一个8位加法器，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。
4.2 用Verilog设计一个8位二进制加法计数器，带异步复位端口，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。
4.3用Verilog设计一个模60的BCD码计数器，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。
习题66.1阻塞赋值和非阻塞赋值有什么本质的区别？6.2用持续赋值语句描述一个4选1数据选择器。
6.3用行为语句设计一个8位计数器，每次在时钟的上升沿，计数器加1,当计数器溢出时，自动从零开始重新计数。
计数器有同步复位端。
6.4设计一个4位移位寄存器。
6.5 initial语句与always语句的关键区别是什么？6.6分别用任务和函数描述一个4选1多路选择器。
串口通讯设计之Verilog实现
串口通讯设计之V e r i l o g实现FPGA串口模块是将由RS-485发送过来的数据进行处理，提取出8位有效数据，并按异步串口通讯的格式要求输出到MAX3223的12脚。
FPGA选用Xilinx公司的Spartan?II系列xc2s50。
此部分为该设计的主体。
如上所述，输入数据的传输速率为700k波特率。
为了使FPGA能够正确地对输入数据进行采样，提高分辨率能力和抗干扰能力，采样时钟必须选用比波特率更高的时钟，理论上至少是波特率时钟的2倍。
1 串口通信基本特点随着多微机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。
串行通信是在一根传输线上一位一位地传送信息.这根线既作数据线又作联络线。
串行通信作为一种主要的通信方式，由于所用的传输线少，并且可以借助现存的电话网进行信息传送，因此特别适合于远距离传送。
在串行传输中，通信双方都按通信协议进行，所谓通信协议是指通信双方的一种约定。
约定对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。
异步起止式的祯信息格式为：每祯信息由四部分组成：a.1位起始位。
b.5~8位数据位。
传送顺序是低位在前，高位在后.依次传送。
c.一位校验位，也可以没有。
d.最后是1位或是2位停止位。
FPGA(Field Pmgrammable Gate Array)现场可编程门阵列在数字电路的设计中已经被广泛使用。
这种设计方式可以将以前需要多块集成芯片的电路设计到一块大模块可编程逻辑器件中，大大减少了电路板的尺寸，增强了系统的可靠性和设计的灵活性。
本文详细介绍了已在实际项目中应用的基于FPGA的串口通讯设计。
本设计分为硬件电路设计和软件设计两部分，最后用仿真验证了程序设计的正确性。
2 系统的硬件设计本方案的异步串行通信的硬件接口电路图如图1所示，主要由四部分组成：RS-485数据发送模块、FPGA 串口模块、MAX3223和DB9。
基于verilog的序列检测器设计
基于verilog的序列检测器设计周小仨【期刊名称】《软件工程师》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】With the development of science and technology,traditional electronic technology is gradually replaced of the modern electronic technology,as the hardware with FPGA/CPLD,using Verilog language as the EDA technique is applied more and more widely in software,aimed to design a specific serial detector as an example,show the process of using hardware description language to design the chip for you.%随着科技的飞速发展，传统的电子技术逐渐被现代电子技术取代，以FPGA/CPLD为硬件，以verilog语言为软件的EDA技术应用越来越广泛，本文旨在以一个具体的序列检测器的设计为例，将以硬件描述语言来设计芯片的流程呈现给大家。
【总页数】2页(P7-8)【作者】周小仨【作者单位】黄冈职业技术学院，湖北黄冈 438002【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于有限状态机的二进制序列信号检测器的设计 [J], 李建伟2.用Verilog-HDL设计序列检测器 [J], 鄢靖丰;陈晓黎;王平3.基于Verilog HDL的并行序列检测器设计 [J], 李红科;王庆春4.基于FSM的序列检测器设计 [J], 薛娓娓;李娣娜;马惠铖5.基于CMOS电路的序列信号检测器的设计 [J], 保慧琴;李茹;卫霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。