四位序列检测器(完整版)
序列检测器原理
序列检测器原理
序列检测器是一种用来检测和识别输入序列中特定模式的设备或算法。
它能够根据事先给定的规则或模型对输入序列进行分析和判断，并输出相应的结果或响应。
序列检测器通常由以下几个组成部分构成：
1. 输入接口：用于接收输入序列的信号或数据。
2. 存储器：存储检测器的状态信息和输入序列的历史数据。
3. 状态机：用于根据输入序列的不同模式进行状态转换和控制。
4. 判决逻辑：根据当前状态和输入序列的特征，判断当前模式是否匹配。
5. 输出接口：根据判决的结果，输出相应的响应或结果。
序列检测器的工作原理如下：
1. 初始化：将序列检测器的状态设为初始状态，准备接收输入序列。
2. 接收输入：逐个接收输入序列的信号或数据。
3. 状态转换：根据当前状态和输入序列的特征，根据事先设定好的规则或模型进行状态转换。
4. 判决匹配：根据当前状态和输入序列的特征，判断当前模式是否匹配。
5. 输出结果：根据判决的结果，输出相应的响应或结果。
6. 循环操作：重复执行2-5步骤，直至所有的输入序列被处理完毕。
通过以上的工作原理，序列检测器可以有效地检测和识别输入序列中的特定模式。
它在许多应用中都有广泛的应用，如通信领域中的错误检测、模式识别等。
数字逻辑课程设计——111序列检测器
课程设计课程名称数字逻辑设计题目“1 1 1”序列检测器专业计算机科学与技术专业班级0706姓名孙禹指导教师巩晶2009 年06 月28 日课程设计任务书学生姓名孙禹学生专业班级计算机 0706指导教师巩晶学院名称计算机科学与技术学院一、题目：“1 1 1”序列检测器。
原始条件：使用D触发器( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计“1 1 1”序列检测器。
二、要求完成设计的主要任务如下：1．能够运用数字逻辑的理论和方法，把时序逻辑电路设计和组合逻辑电路设计相结合，设计一个有实际应用的数字逻辑电路。
2．使用同步时序逻辑电路的设计方法，设计“1 1 1”序列检测器。
写出设计中的5个过程。
画出课程设计图。
3．根据74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路引脚号，在设计好的“1 1 1”序列检测器电路图中标上引脚号。
4．在试验设备上，使用74 LS 74、74 LS 08、74 LS 32、74 LS 04集成电路连接、调试和测试“1 1 1”序列检测器电路。
指导教师签名：2009 年6 月29 日系主任（责任教师）签名：2009 年月日一、实验目的：1、深入了解与掌握同步时序逻辑电路的设计过程；2、了解74LS74、74LS08、74LS32及74LS04芯片的功能；3、能够根据电路图连接好实物图，并实现其功能。
学会设计过程中的检验与完善。
二、实验内容描述：题目：“1 1 1”序列检测器。
原始条件：使用D触发器( 74 LS 74 )、“与”门( 74 LS 08 )、“或”门( 74 LS 32 )、非门( 74 LS 04 )，设计“1 1 1”序列检测器。
集成电路引脚图：D触发器( 74 LS 74 ) “与”门( 74 LS 08 )“或”门( 74 LS 32 ) 非门( 74 LS 04 )三、实验设计过程：第1步，画出原始状态图和状态表。
序列检测器实验报告
序列检测器设计实验内容：设计一个1110010序列检测器，即检测器检测到序列1110010时，输出为1，否则输出为0。
输入信号：一个时钟输入信号clk；一个输入端x以输入序列来检测；一个输入y用来选择是检测序列1110010或是检测自己输入的序列；一个输入k(7..0)用来输入想要检测器检测的序列；输出信号：一个7位输出信号q，用来输出正在检测的7位序列；一个1位输出信号unlk,当被检测序列符合时，输出unlk为1否则为0；中间信号：再定义两个7位的中间信号a和combination;执行操作：在上升的时钟沿时候，将从x输入的序列赋给7位a，在y等于1的情况下，令中间信号combination为1110010，否则，在y等于0的情况下，令中间信号combination为从k输入的七位长序列。
最后把a的值赋给q，如果a与combination输出unlk等于1否则等于0。
（1）序列检测器语言设计：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;entity xulie2 isport (clk,x:in std_logic;y:in std_logic;k:in std_logic_vector(7 downto 1);unlk:out std_logic;q:out std_logic_vector(7 downto 1)); end xulie2;architecture art of xulie2 issignal a:std_logic_vector(7 downto 1);signal combination: std_logic_vector(7 downto 1);beginprocess(clk)beginif clk'event and clk='1' thena<=a(6 downto 1)&x;if y='1' thencombination<="1110010";else combination<=k;end if;end if;q<=a;end process;unlk<='1' when(a=combination) else '0';end art;序列检测器波形图：其中ENDTIME=10.0us GRIDSIZE=100.0ns波形图分析：如图，选择输入端y输入为1时，q对应着输出从x输入的7位序列，如果从x输入的待检测的7位序列为1110010时，unlk为1，否则为0，当选择输入端y输入为0时，q依旧对应着输出从x输入的待检测的当前7为序列，但是只有当从x输入的7为序列与从k输入的7位序列一致时，输出端unlk才为1，否则为0。
Verilog--序列检测器（采用移位寄存器实现）
Verilog--序列检测器（采⽤移位寄存器实现）Verilog --序列检测器（采⽤移位寄存器实现）序列检测器就是将⼀个指定序列从数字码流中识别出来。
本例中将设计⼀个“10010”序列的检测器。
设X为数字码流的输⼊，Z为检测出标记输出，⾼电平表⽰发现指定的序列10010.考虑码流为110010010000100101这篇博客，才发现原来使⽤移位寄存器可以如此简单，原理图如下：基本思路就是利⽤移位寄存器作为检测窗⼝，每进来⼀个数就跟⽬标序列进⾏⽐较，简单粗暴。
下⾯贴⼀下原帖的代码：module seqdet(input wire x,input wire clk,input wire rst,output wire z,output reg [4:0] q);//reg [4:0] q;assign z = (q == 5'b10010) ? 1'b1:1'b0;always @ (posedge clk,negedge rst)if(!rst)q <= 5'd0;elseq <= {q[3:0],x};endmoduletestbench:`timescale 1ns/1nsmodule seqdet_tb;localparam T =20;reg clk,rst;reg [23:0] data;wire z,x;wire [4:0] q;assign x = data[23];initialbeginclk =0;rst =1;#2 rst =0;#30 rst =1;data =20'b1100_1001_0000_1001_0100;#(T*1000) $stop;endalways #T clk = ~clk;always @ (posedge clk)#2 data = {data[22:0],data[23]};seqdet U1(.x(x),.z(z),.clk(clk),.q(q),.rst(rst));endmodule由于移位寄存器的赋值是在always块中，故⽽相对实际延迟了⼀个clk.由上⾯的⽅针结果可知，输出z相对x晚了⼀个时钟周期，因为由于移位寄存器的赋值是在always块中，故⽽相对实际延迟了⼀个clk.Note:跟⽤状态机实现的区别在于，使⽤移位寄存器需要存储所有的码字，因此如果序列长度为N,则该⽅法需要消耗的寄存器就是N个。
实验三_用状态机实现序列检测器的设计
实验三_用状态机实现序列检测器的设计引言：序列检测器是一类常用的电子设计电路，它在接收到特定的输入序列时，会产生特定的输出序列。
在许多应用场景中，如通信系统、数字信号处理和自动控制等领域，序列检测器都发挥着重要的作用。
本实验将利用状态机的概念，设计并实现一个简单的序列检测器。
一、序列检测器的设计原理序列检测器的设计原理基于状态机的思想。
状态机是一种抽象的计算模型，它由一组状态、一组输入和一组转移动作组成。
在序列检测器中，输入序列被连续地输入，状态也会根据输入进行不断变化。
当状态机检测到了预设的特定输入序列时，就会产生相应的输出序列。
二、序列检测器的设计步骤1.确定输入和输出序列：首先确定所需检测的输入序列和对应的输出序列，这将决定状态机的状态转移条件。
2.绘制状态转移图：根据输入和输出序列，绘制状态转移图，即用状态变量和状态转移条件表示状态转移关系。
3.设计状态机的状态转移表：根据状态转移图，将所有可能的状态转移关系整理为一个状态转移表。
4.实现状态机的代码逻辑：根据状态转移表，编写代码实现状态机的逻辑功能。
三、设计实例在本实验中，我们以一个简单示例为例，演示序列检测器的设计流程。
假设输入序列为0101，当检测到该输入序列时，输出序列为011.确定输入和输出序列：输入序列为0101，输出序列为012.绘制状态转移图：根据输入和输出序列，绘制状态转移图如下：0/00，S0，1/1/1说明：状态S0表示未检测到特定输入序列，状态S1表示检测到特定输入序列。
3.设计状态机的状态转移表：根据状态转移图，得到状态转移表如下：输当前状态，0，1S0，S0，S1S1，S0，S14.实现状态机的代码逻辑：根据状态转移表，编写代码实现状态机的逻辑功能，伪代码如下：if (当前状态 == S0)if (输入 == 0)当前状态=S0;输出=0;} else if (输入 == 1)当前状态=S1;输出=0;}} else if (当前状态 == S1)if (输入 == 0)当前状态=S0;输出=1;} else if (输入 == 1)当前状态=S1;输出=1;}}四、实验总结本实验利用状态机的思想，设计并实现了一个简单的序列检测器。
毕业设计(论文)-基于fpga的序列检测器的设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-基于fpga的序列检测器的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/0b99c5e176c66137ef06195d.png)
1 绪论序列检测是指将一个指定的序列从数字流中识别出来或在主串中查询相应子串，脉冲序列检测器广泛应用于现代数字通信系统中，在数字通信时，为了保证信息的可靠传输，一般需要在发送端加入固定的同步码组，而在接收端则需要检测该同步码组，保证信息的可靠接收。
接收端的同步码检测器就是用来检测同步码组的电路，中间用到的码型检测电路部分实际上就是一个脉冲序列信号检测器。
序列检测器广泛应用于数据通讯、雷达和遥测等领域。
传统的脉冲序列检测器，它的实现方法是把一个算法转化为一个实际数字逻辑电路的过程。
在这个过程中，我们所得到的结果大概一致，但是在具体设计方法和性价比上存在着一定的差异，存在电路设计复杂,体积大,抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点。
而利用FPGA作为硬件电路，采用VHDL等硬件描述语言对硬件的功能进行编程，加快了系统的研发进程，采用数字化的控制方式，大幅度提高了逻辑控制的精确度，实时控制效果好，实践证明，FPGA芯片可以代替传统的复杂的电路，而且可以大比例地缩小了电路的硬件规模，提高了集成度，降低开发成本，提高系统的可靠性，为脉冲序列检测器电路的设计开辟了新的天地。
脉冲序列检测器在现代数字通信系统中发挥着重要的作用，通过中小规模的数字集成电路构成的传统脉冲序列检测器电路往往存在电路设计复杂、体积大、抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点。
因此脉冲序列检测器电路的模块化、、重量减轻且功耗降低,同时可使系统的可靠性大大提高。
随着电子技术的发展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善，数字化的电子自动化设计(EDA)工具[1]给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图设计系统工程的诸多不便。
随着ASIC技术、EDA技术的不断完善和发展以及VHDL、HDL等通用性好、移植性强的硬件描述语言的普及，FPGA等可编程逻辑器件必将在现代数字应用系统中得到广泛的应用，发挥越来越重要的作用。
verilog设计一四位计数器
学院：信息技术学院班级：专业：电子信息科学与技术姓名：日期：学号：1、熟悉行为级语法；2、熟悉有限状态机设计一四位计数器，进行仿真，并检测输出结果；提示：在时钟上升沿，如果复位信号有效，则复位为0,如果复位信号无效，则计数器需要加一。
完成一个序列信号电路检测器，检测信号为10010，当检测到此序列时输出端口输出高电平，其余时间输出低电平。
提示：先画出状态转换图或写出状态转换表，根据状态表或者状态图完成代码的设计；编写测试模块对该功能模块进行仿真。
要求实验报告包括完整的状态转化图或者转化表。
序列信号电路检测器：module mian (z, x, clock, clear);output z;reg z;input clock, clear;input x;parameter s0 = 3'd0,s1 = 3'd1,s2 = 3'd2,s3 = 3'd3,s5 = 3'd5,s4 = 3'd4;reg [2:0] state;reg [2:0] next_state;always @(posedge clock) if(clear)state <= s0;elsestate <= next_state;always @(state)begincase(state)s0: show = 0;s1: show = 0;s2: show = 0;s3: show = 0;s4: show = 0;s5: show = 1; endcaseendalways @(x or state) begincase(state)s0: if(x == 0)next_state = s0;elsenext_state = s1;s1: if(x == 0)next_state = s2;elsenext_state = s1;s2: if(x == 0)next_state = s3;elsenext_state = s1;s3: if(x == 0)next_state = s0;elsenext_state = s4;s4: if(x == 0)next_state = s5;elsenext_state = s1;s5: if(x == 0)next_state = s0;elsenext_state = s1;endcaseendendmodulemodule stimulus_mv;wire z;reg x;reg clock, clear; mianMVP(z, x, clock, clear);initialbegin clock = 0;forever #5 clock = ~clock;endinitialbeginclear = 1;repeat(2)@(negedge clock);clear = 0;endinitialbegin#30 x = 1;#10 x = 0;#10 x = 0;#10 x = 1;#10 x = 0;endendmodule1.输出：四位计数器3.1功能块代码module counter(out, clock, clear);output out;input clock, clear;reg [3:0] out;always @(posedge clock or negedge clear) beginif(clear)out <= 4'd0;elseout <= out + 1;endendmodule3.2测试模块代码module counter_stimulus;reg clock, clear;wire [3:0] out;initial$monitor($time, "count = %b , clear = %b", out[3:0], clear); counter MVP(out, clock, clear);alwaysbeginclear = 1'b1;#15 clear = 1'b0;#200 clear = 1'b1;#50 clear = 1'b1;endinitialbeginclock = 1'b0;forever #5 clock = ~clock;endinitialbegin#400 $Finish;endendmodule4分析总结4.1遇到的问题及解决方法4.2实验心得及存在的问题。
序列检测器
目录第一章设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.2设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.2.1整体功能要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.2.2测试要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 第二章设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1数字频率计介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2.1频率测量的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2.2整体方框图及原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.2.3序列器结构框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第三章模块介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.1顶层文件模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.1.1顶层文件原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.1.2顶层文件模块verilog 语言描述程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.2伪随机序列发生器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.2.1伪随机序列发生器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.2.2伪随机序列发生器原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.2.3伪随机序列发生器模块verilog 语言描述程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.3序列检测器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.3.1序列检测器原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.3.2序列检测器模块verilog 语言描述程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 第四章序列检测器的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1序列检测器的verilog 语言程序描述及仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1.1序列检测器的verilog 语言程序描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1.2序列检测器的波形仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94.2设计中遇到的问题与解决方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.2.1设计中遇到的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.2.2解决方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 第五章设计小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．115.1心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11第一章设计方案1.1设计任务在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据 EDA 技术课程所学知识，利用硬件描述语言 Verilog HDL、EDA软件Quartus II 和硬件平台 Cyclone/Cyclone II FPGA 进行电路系统的设计。
VHDL序列检测器
课程：VHDL数字系统设计与测试题目：序列检测器（1110010）功能：输入一个串行位流，当出现“1110010”时，输出为1，其它输出为0设计思路：通过状态机来实现序列检测器状态机转移图（quartus）具体的VHDL代码：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; //VHDL库声明entity sequence_dectector isport(clk,rst,d: in bit;q: out bit);end sequence_dectector;//实体定义及输入输出architecture behavior of sequence_dectector is //构造体部分type state is (state1,state2,state3,state4,state5,state6,state7,state8);signal present_state ,next_state: state;//定义枚举数据类型begin// 状态机时序逻辑部分的设计process(rst , clk)beginif(rst = '1') thenpresent_state <= state1; // 复位有效时，状态变为state1elsif(clk'event and clk = '1') thenpresent_state <= next_state; // 复位无效时，时钟上升沿状态更新end if;end process;//状态机中组合逻辑部分的设计process(d , present_state) //状态不同时，输出也不同，根据d的不同来确定下一状态begincase present_state iswhen state1 =>q <= '0';if(d = '1') then next_state <= state2;else next_state <= state1;end if;when state2 =>q <= '0';if(d = '1') then next_state <= state3; else next_state <= state1;end if;when state3 =>q <= '0';if(d = '1') then next_state <= state4; else next_state <= state1;end if;when state4 =>q <= '0';if(d = '0') then next_state <= state5; else next_state <= state4;end if;when state5 =>q <= '0';if(d = '0') then next_state <= state6; else next_state <= state2;end if;when state6 =>q <= '0';if(d = '1') then next_state <= state7;else next_state <= state1;end if;when state7 =>q <= '0';if(d = '0') then next_state <= state8;else next_state <= state3;end if;when state8 => //此时检测到"1110010"，输出为1 q <= '1';if(d = '0') then next_state <= state1;else next_state <= state2;end if;end case;end process;end behavior;quartus的功能仿真图有功能仿真图可知代码实现了要求的序列检测器的要求。
序列检测器 实验报告
序列检测器实验报告序列检测器是一种常见的信号处理技术，广泛应用于通信、雷达、生物医学和金融等领域。
本文将介绍序列检测器的原理、实验设计和实验结果，并对其应用进行讨论。
一、序列检测器的原理序列检测器是一种用于检测和识别输入信号序列的设备或算法。
它通过对输入信号进行观测和分析，判断信号是否符合特定的模式或规律。
常见的序列检测器包括有限状态机、卷积神经网络和隐马尔可夫模型等。
有限状态机是一种基本的序列检测器，它由一组状态和状态之间的转移规则组成。
在每个时刻，输入信号会触发状态之间的转移，最终达到一个终止状态。
通过定义状态和转移规则，可以实现对输入信号序列的检测和识别。
二、实验设计本实验旨在设计并实现一个简单的序列检测器，用于检测二进制信号序列中是否存在特定的模式。
实验使用MATLAB软件进行仿真，并基于有限状态机的原理进行设计。
1. 实验步骤（1）定义有限状态机的状态和转移规则；（2）生成一组随机的二进制信号序列作为输入；（3）根据状态和转移规则，对输入信号进行观测和分析；（4）判断输入信号是否符合特定的模式，并输出检测结果。
2. 实验参数为了简化实验设计，我们假设输入信号序列中的模式为"110"。
具体的状态和转移规则如下：（1）初始状态为S0；（2）当输入为"1"时，状态转移为S1；（3）当输入为"0"时，状态转移为S0；（4）当当前状态为S1且输入为"0"时，状态转移为S2；（5）当当前状态为S2且输入为"1"时，状态转移为S3；（6）当当前状态为S3且输入为"0"时，状态转移为S0。
三、实验结果经过实验设计和仿真，我们得到了以下实验结果：1. 输入信号序列：1011010110112. 检测结果：存在模式"110"通过对输入信号序列进行观测和分析，我们成功地检测到了模式"110"的存在。
实验四用状态机实现序列检测器的设计
实验四用状态机实现序列检测器的设计序列检测器是一种可以检测输入序列中是否包含特定模式的系统，常见的应用包括编码/解码、错误检测和通信协议等。
状态机是一种数学模型，可以描述系统在不同状态之间的转换关系。
本实验旨在利用状态机的概念和原理，设计一个简单的序列检测器。
一、实验目的本实验的目的是通过实践，加深对状态机原理的理解，并掌握利用状态机设计和实现序列检测器的方法和技巧。
二、实验原理状态机是由状态、输入和输出组成的，其中状态表示系统的各种工作状态，输入是输入信号，输出是根据输入信号和当前状态产生的输出信号。
在设计序列检测器时，需要针对特定的输入序列定义状态转换条件，并根据状态转换条件确定系统的下一个状态和输出信号。
通常使用状态转换表或状态转换图来描述系统的状态转换关系。
三、实验内容1、确定输入序列和输出信号的定义在设计序列检测器之前，首先需要明确输入序列和输出信号的定义。
例如，输入序列为0和1的连续序列，输出信号为检测到序列的结果。
2、定义状态集合根据输入序列的定义，确定系统的状态集合。
例如，系统的状态可以有两个：A和B。
3、定义状态转换条件根据输入序列的定义和状态集合，确定状态转换条件。
例如，当输入为0时，系统从状态A转换到状态B；当输入为1时，系统保持在状态A。
4、确定初始状态确定系统的初始状态。
例如，初始状态可以为A。
5、确定输出信号根据输入序列的定义和状态转换条件，确定状态对应的输出信号。
例如，当检测到输入序列时，系统输出检测到的信号。
6、绘制状态转换图根据状态集合、状态转换条件和输出信号，绘制系统的状态转换图。
状态转换图表示系统在不同状态之间的转换关系。
7、实现状态转换逻辑将状态转换图转化为状态转换表，然后根据状态转换表实现状态转换逻辑。
状态转换逻辑可以使用编程语言来实现，例如使用C、C++或Verilog等。
8、测试和验证使用合适的输入序列对设计的状态机进行测试和验证。
根据实际运行结果判断系统是否工作正常。
序列检测器
序列检测器编辑词条编辑摘要摘要介绍了一种序列检测器的设计方法，该电路可应用于安全防盗、密码认证等加密场合，以及在海量数据中对敏感信息的自动侦听。
电路采用数字系统设计方法，步骤程序化，电路可靠性高。
序列检测器是一种能够检测输入的一串二进制编码，当该二进制码与事先设定的码一致时，检测电路输出高电平，否则输出低电平。
该检测电路可广泛用于日常生产、生活及军事。
目录1应用目的2内容和原理3设计步骤4结果及分析目录1应用目的2内容和原理3设计步骤4结果及分析收起编辑本段应用目的1、熟练掌握Quartus II 的使用方法及Verilog HDL的编程方法。
2、掌握有限状态机的工作原理3、熟悉串行信号的输入和扫描。
4、理解在多状态情况下的状态选择和控制。
5、实现用有限状态机对输入串行信号101的读取和判断。
编辑本段内容和原理内容：要求当检测器检测到101时cout=1。
原理：序列检测器可用于检测一组或多组由二进制代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，则输出为1，否则输出0。
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。
101序列检测器状态图：编辑本段设计步骤(1) 新建一个工程，选择命令File| New Project Wizard出现工程建立向导，工程名wcx，选择输入或选择工程存放的路径、工程名、顶层实体名。
(2) 新建一个Verilog HDL文件，进行布局文件的描述，布局文件如下：module wcx (clock, resetn, w, z);input clock, resetn, w;output z;reg [2:1] y, Y;parameter [2:1] A = 2'b00, B = 2'b01, C =2'b10,D=2'b11;always @(w or y)case (y)A: if (w) Y = B;else Y = A;B: if (w) Y = B;else Y = C;C: if (w) Y = D;else Y = A;D: if (w) Y = B;else Y = C;default: Y = 2'bxx;endcasealways @(negedge resetn or posedge clock)if (resetn == 0) y <= A;else y <= Y;assign z = (y == D);endmodule(3) 编译设计文件。
采用-EDA实验五-用状态图输入法实现序列检测器
EDA实验五用状态图输入法实现序列检测器一、实验目的：了解序列检测器的基本原理，Mealy型和Moore型状态机的基本原理,掌握状态图输入法实现序列检测器的方法，并进行分析和仿真验证。
二、实验内容：本实验内容是：用状态图输入法设计一个序列检测器，若检测器收到一组码流1110010则输出为1,否则输出为0。
三、实验方法：实验方法：采用基于FPGA进行数字逻辑电路设计的方法。
采用的软件工具是QuartusII软件仿真平台,采用的硬件平台是Altera EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。
实验步骤:1、绘制状态图。
打开QuartusII软件平台，建立工程文件夹,工程文件夹名称为exp_detect3.然后点击File中的New建立一个状态图文件（用State Machine File命令)，然后设置并生成状态图。
2、按照实验箱上FPGA的芯片名更改编程芯片的设置。
操作是点击Assign/Device,选取芯片的类型.3、编译与调试。
确定状态图文件为当前工程文件，点击Complier进行文件编译.编译结果有错误或警告，则将要调试修改直至文件编译成功。
4、波形仿真及验证。
在编译成功后，点击Waveform开始设计波形。
点击“insert the node",按照程序所述引脚，任意设置各输入节点的输入波形…点击保存按钮保存。
5、FPGA芯片编程及验证,应记录实验结果进行分析。
四、实验过程:用状态图输入法实现序列检测器：1、建立工程文件，工程文件夹的名称为exp_detect3，工程名和顶层实体名称为exp_detect3.工程建立过程中平台设置设置如下图所示:2、工程建好后，即进行状态图的输入。
具体过程如下：选择菜单File->New—>State Machine File命令，打开State Machine Editor窗口，如下图所示:然后选择Tools-〉State Machine Wizard 命令，弹出如下所示状态机创建向导对话框。
可编程逻辑器件实验报告
实验1:四位加减法器设计1。
实验任务：设计带借位、进位的4位二进制减法、加法器。
2。
实验要求:要考虑借位、进位。
在软件环境下，编写源文件并用器件实现。
3。
实验过程：（1）原理分析：多位减加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位方式。
并行进位加法器，串行进位是将全加器进行级联构成的，这种方式电路会比较简单。
本次实验中采用了自底向上（Bottom—Up）的分层次电路设计方法。
实际上，Verilog HDL 语言中的加减运算符为程序设计提供了很大的便利，此次实验又采用它实现了加减法器.（2）Verilog HDL源文件设计：［1]。
利用算术运算符的程序设计:module adderandsubtracter（s,k,cin,cout)；input cin，k;parameter[3：0] aa = 4'b0100;parameter[3：0］bb = 4'b0101;output cout;output[3:0] s;reg cout，s；always＠(k)beginif(k == 1）｛cout,s｝〈= aa+bb+cin；else｛cout，s｝<= aa-bb—cin;endendmodule[2］。
自底向上（Bottom—Up）的分层次电路设计方法的Verilog HDL源文件。
module Adderandsubtracter1 bit （k，A，B，Cin ，Sum，Cout ）；input A，B，Cin,k;output Sum，Cout；parameter[3：0] A = 4'b0100；parameter［3：0] B = 4'b0101;assign Sum=(（（A^k）^B)^Cin）^k；assign Cout=(（A^k)＆B）| (（A^k)＆Cin) | （B＆Cin）；end modulemodule Adderorsubtracter4bit (k，First, Second, Carry_In, Sum_out, Carry_out）；input［0：3] First，Second;input Carry_in；output[0：3] Sum_out;output Carry_out;wire ［0：2］Car；always@（k）beginif（k == 0)Adderandsubtracter1 bitA1 (First［3］，Second[3］，Carry_in,Sum_out[3],Car[2]）;A2 （First[2］，Second[2], Car［2］，Sum_out［3]，Car［1]);A3 (First［3],Second[3]，Car［1］,Sum_out[3]，Car[0]）；A4 (First[3］，Second［3］，Car[0]，Sum_out[3]，Carry_out）；elseAdderandsubtracter1 bitA1 (First［3],Second［3],Carry_in,Sum_out[3],Car［2]);A2 (First[2]，Second［2］，Car[2］,Sum_out［3]，Car[1]）；A3 （First［3］，Second［3]，Car［1]，Sum_out[3]，Car[0])；A4 （First［3］,Second［3], Car[0］，Sum_out［3］，Carry_out);endend module（3）编译源文件：在主界面Process窗口中双击Translate Design，对所编辑的代码进行综合,通过后会出现绿色对号。
序列检测器的设计实验报告
序列检测器的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计一个能够检测特定序列的数字逻辑电路，即序列检测器。
通过设计和实现这个电路，深入理解数字电路的基本原理和设计方法，掌握状态机的概念和应用，提高逻辑分析和电路设计的能力。
二、实验原理序列检测器是一种能够在输入数据流中检测特定序列的电路。
它通常由状态机实现，状态机根据输入的变化在不同的状态之间转移，并在特定的状态下输出检测结果。
以检测序列“1011”为例，我们可以定义以下几个状态：状态 S0：初始状态，等待输入。
状态 S1：接收到“1”，等待下一个输入。
状态 S2：接收到“10”，等待下一个输入。
状态 S3：接收到“101”，等待下一个输入。
状态 S4：接收到“1011”，输出检测成功信号。
根据状态转移和输出的规则，可以画出状态转移图，并根据状态转移图设计相应的逻辑电路。
三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、逻辑门芯片（如与门、或门、非门等）3、示波器4、电源四、实验步骤1、分析设计要求，确定状态转移和输出规则，画出状态转移图。
2、根据状态转移图，列出状态转换表，确定每个状态下的输入和输出。
3、使用卡诺图或其他逻辑化简方法，对状态转换表进行化简，得到最简的逻辑表达式。
4、根据逻辑表达式，选择合适的逻辑门芯片，在实验箱上搭建电路。
5、连接电源和示波器，对电路进行测试。
输入不同的序列，观察输出是否符合预期。
五、实验电路设计以下是检测序列“1011”的逻辑电路设计：状态变量定义：设当前状态为 Q1Q0，其中 Q1 为高位，Q0 为低位。
状态转移方程：Q1(n+1) ＝ Q1Q0 ＋ XQ1' （其中 X 为输入）Q0(n+1) ＝ XQ0' ＋ Q1Q0输出方程：Y ＝ Q1Q0X根据上述方程，使用与门、或门和非门搭建电路。
六、实验结果与分析在实验中，输入了不同的序列，包括“1011”以及其他随机序列。
通过示波器观察输出，当输入序列为“1011”时，输出为高电平，表示检测成功；当输入其他序列时，输出为低电平，表示未检测到目标序列。
时序逻辑电路
课程名称：数字逻辑电路设计实践实验名称：组合逻辑电路设计时序逻辑电路1、实验目的1. 掌握时序逻辑电路的一般设计过程；2. 掌握时序逻辑电路的时延分析方法，了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求；3. 掌握时序逻辑电路的基本调试方法；4. 熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图，并会使用逻辑分析仪做状态分析。
2、 实验原理 详见书103～1473、实验内容1. 广告流水灯a. 实验要求用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯，该流水等由8个LED 组成，工作时始终为1暗7亮，且这一个暗灯循环右移。
1 写出设计过程，画出设计的逻辑电路图，按图搭接电路。
1）状态转换图： 现态 次态 Q2(n) Q1(n) Q0(n) Q2(n+1) Q1(n+1) Q0(n+1) 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1112)建立卡诺图：001 010 100 011 101 1100001111!1210n n n Q Q Q +++有上表得：Q 0n 1=Q 0n 0100 01 11 10 2nQ 10n nQ QQ 1n 1=Q 0n ⊕Q 1n2n 1=Q n ⊕=Q n ⊕因此，需要三个D 触发器来实现时序电路，三个D 触发器分别对应Q0、Q1、Q2 通过一片74LS138 3-8线译码器将Q2Q1Q0所对应的二进制码输出转化为相应的0~7号LED 灯的输入电平。
2 将单脉冲加到系统时钟端，静态验证实验电路。
3 将TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端，用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲CLK 、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LED 上的波形。
b ． 实验数据 ① 设计电路。
② 静态验证 （自拟表格）将3-8译码器的15Y ~0Y 输出端，从左到右依次接测试箱上的8个LED 灯80~L L ，3个D 触发器共同接箱上经消抖处理的当脉冲信号（上升沿触发）。
实验四序列检测器的设计
实验四序列检测器的设计
1、实验目的
本实验旨在研究设计并实现一个序列检测器，以检测特定的序列。
2、实验原理
序列检测器是用于检测特定的数据序列的一种设备或系统，其基本原
理是将待检测的序列与一个预设的序列（此序列也称为模式序列）进行比较，来检测一个输入序列是否与预设序列一致。
当输入序列的每一位都与
模式序列的相应位相同时，则表明输入序列与模式序列一致；若输入序列
的每一位都与模式序列的相应位不同，则表明输入序列与模式序列不一致。
3、实验设备
实验所需要的器材有：一台计算机，一个FPGA开发板，一块存储器，一把键盘，一把鼠标，一块示波器，以及一些连接线。
4、实验步骤
（1）硬件设计：在FPGA开发板上连接各种外围设备，使它们之间建
立通讯链路并实现数据传输；
（2）软件设计：根据数据的传输原理，设计序列检测器的算法，并
编写相应的VHDL源程序；
（3）编译程序：使用QuartusII或Xilinx ISE等编程软件，将
VHDL源程序编译为可烧录的二进制文件；
（4）烧录程序：将编译好的二进制文件烧录至FPGA开发板上；
（5）操作程序：使用FPGA开发板。
EDA设计——序列检测器的设计PPT课件
EDA课程设计
设计题目：序列检测器的设计
指导老师：张广忠 张薇 组员：宋成发 克彩霞 彭亚伟
2021/3/9
授课：XXX
1
序列检测器的介绍
• 序列检测器用于检测一组或多组由二进制 组成的脉冲序列信号，在数字通信中有着广泛 的应用。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8 位二进制码相同，则输出1，否则输出0。由于 这种检测器的关键在于正确码的收到必须记住 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的对应码相同。 在检测过程中，任何一位不相等都将导致回到 初始状态重新开始检测。
2021/3/9
授课：XXX
2
附加功能
• 本次设计中不但完成了对VHDL程序中预设的 序列检测。我们组还设计：数码显示被检测数 （十六进制）；并对被检测数据（二进制）统 计其连续0的个数，规定该被检测数据中只能 有一串连0出现，即8位串行数据中0是相邻的。 否则，认为数据无效，连0计数器清0，并且给 出错误提示信号，即D8点亮，表示该被检测数 据不合法！
2021/3/9
授课：XXX
4
顶层设计原理图
2021/3/9
授课：XXX
5
Hale Waihona Puke 连续0数统计仿真图2021/3/9
授课：XXX
6
序列检测仿真图
2021/3/9
授课：XXX
7
顶层仿真图
2021/3/9
授课：XXX
8
2021/3/9
授课：XXX
9