一段状态机仿真代码引起的思考

    状态机模型是FPGA设计三大支柱之一,明德扬把计数器设计,状态机设计和FIFO设计并称FPGA设计三大支柱。采用三段式设计的状态机具有结构清晰,逻辑清楚易于实现等特点,这也是明德扬推荐的设计方法。在照例抄写了一段状态机代码后,自己写了仿真的代码,国际惯例上代码:

//自动转换量程频率控制器
/*信号定义:
clk:		输入时钟
clr:		为整个频率计的异步复位信号
rst:		用来在量程转换开始时复位计数器
std_f_sel:	用来选择标准时基
cntover:	代表超量程
cntlow:		代表欠量程
状态A,B,C,D,E,F,采用一位热码编码
*/
module control(std_f_sel, rst, clk, clr, cntover, cntlow);
input clk, clr, cntover, cntlow;
output[1:0] std_f_sel;
output rst;
reg[1:0] std_f_sel;
reg rst;
reg[5:0] present, next; //用于保存当前状态和次态的中间变量

parameter start_f100k = 6'b000001,	//状态A编码,采用1位热码
		  f100k_cnt   = 6'b000010,	//状态B
		  start_f10k  = 6'b000100,	//状态C
		  f10k_cnt    = 6'b001000,	//状态D
		  start_f1k   = 6'b010000,	//状态E
		  f1k_cnt     = 6'b100000;	//状态F

always @(posedge clk or posedge clr)
begin
	if(clr)
		present = start_f10k; //start_f10k
### 计算机组成原理模型机总体结构实训过程 在计算机组成原理的模型机总体结构实训过程中,通常涉及以下几个方面: #### 1. **模型机构建** 构建模型机的核心在于模拟真实计算机的功能部件及其相互关系。这包括但不限于控制器、运算器、存储器和输入/输出设备之间的连接与交互。 - 控制器负责发出各种控制信号以协调其他部件的操作。 - 运算器执行数据处理任务,如加减乘除等基本算术逻辑运算。 - 存储器用于保存指令和数据。 - 输入/输出设备实外部世界与内部计算环境的数据交换。 具体到硬件层面,可以采用通用集成电路搭建上述各个组件并测试其功能[^4]。 #### 2. **时序生成电路设计** 为了确保各部分能够同步运行,需精心设计时钟信号驱动下的时序控制系统。例如利用计数器(如74LS393)配合译码器(如74LS138),通过合理配置它们的状转换规律来定义不同阶段的时间间隔及触发条件。 #### 3. **微程序控制单元设置** 将算术逻辑单元(ALU)接入至微程序控制单元(MCU),从而允许后者依据预设算法指导前者完成特定类型的数值变换作业[(ALU-B)](^3]). ### 结果验证方法 对于所组装好的简易版个人电脑样例而言,检验成品是否达到预期目标至关重要。以下是几种常用的结果确认手段: - **静检测**: 在不通电情况下仔细核查线路布局是否存在错误或者遗漏之处;另外也可以借助万用表测量某些关键节点间的电阻值作为辅助判断依据. - **动调试**: 给定一组已知输入参数之后开启电源供应装置,观察实际输出表形式同理论预测之间的一致程度如何?如果发偏差则进一步排查可能引起此象的原因所在直至彻底解决为止.[^1] 此外值得注意的是在整个学习进程中应当鼓励学生们积极参与动手实践活动以此提升他们发问题以及独立思考解决方案的能力水平同时促进团队协作精神的发展壮大. ```python # 示例代码展示简单的二进制加法器仿真 def binary_adder(a,b): carry = False result = [] max_len = max(len(a),len(b)) a = list(map(int,a.zfill(max_len))) b = list(map(int,b.zfill(max_len))) for bit_a,bit_b in zip(reversed(a),reversed(b)): sum_bit = bit_a ^ bit_b ^ int(carry) carry = (bit_a and bit_b) or ((bit_a ^ bit_b) and carry) result.append(str(sum_bit)) if carry: result.append('1') return ''.join(reversed(result)) print(binary_adder('101','11')) # 输出 '1000' ```
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