基于quartus2的mealy机类型控制adc0809采样的状态机

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY ADC0809 IS

PORT (D:IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

CLK,RST : IN STD_LOGIC;

EOC :IN STD_LOGIC;

ALE : OUT STD_LOGIC;

START,OE : OUT STD_LOGIC;

ADDA,LOCK_T:OUT STD_LOGIC;

Q :OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));

END ADC0809; --------------跟moore型一样；

ARCHITECTURE BEHAV OF ADC0809 IS

TYPE STATES IS(S0,S1,S2,S3,S4);

SIGNAL PST : STATES ; --------------跟moore型不同，因为是由输入信号eoc控制状态转变，所以

SIGNAL REGL : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); 只需一个pst状态信号；

SIGNAL LOCK : STD_LOGIC;

BEGIN

ADDA<='0'; LOCK_T<=LOCK;

REGCOM:PROCESS(CLK,RST,PST,EOC) BEGIN --------------regcom进程是一个时序与组合混合型进程；

IF RST='1' THEN PST<=S0; ELSIF RISING_EDGE(CLK) THEN

CASE PST IS

WHEN S0=> IF EOC='1' THEN PST<=S1; ELSE PST<=S0;END IF;

WHEN S1=> IF EOC='0' THEN PST<=S2; ELSE PST<=S1;END IF;

WHEN S2=> IF EOC='1' THEN PST<=S3; ELSE PST<=S2;END IF;

WHEN S3=> IF EOC='1' THEN PST<=S4; ELSE PST<=S3;END IF;

WHEN S4=> IF EOC='1' THEN PST<=S0; ELSE PST<=S4;END IF;

WHEN OTHERS => PST<=S0; --------------由eoc信号控制状态转变，如果eoc与当前状态下eoc的值一

END CASE; END IF; 致，就转到下一态；其中状态2中eoc=‘0’表示正在转换，

END PROCESS REGCOM; eoc=’1‘表示转换结束；

COM: PROCESS(PST) BEGIN --------------com进程主控组合进程；

CASE PST IS

WHEN S0=>ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0';

WHEN S1=>ALE<='1';START<='1';OE<='0';LOCK<='0';

WHEN S2=>ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0';

WHEN S3=>ALE<='0';START<='0';OE<='1';LOCK<='0';

WHEN S4=>ALE<='0';START<='0';OE<='1';LOCK<='1';

WHEN OTHERS=>ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0';

END CASE;

END PROCESS COM;

LATCH1: PROCESS (LOCK) BEGIN --------------锁存器进程latch1；

IF LOCK='1' AND LOCK'EVENT THEN REGL<=D;END IF;

END PROCESS LATCH1;

Q<=REGL;

END BEHAV; --------------编译成功；

------------------------------------------------------------------------------------------------------附仿真截图

【CN110532162A】一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910201771.X (22)申请日 2019.03.18 (71)申请人 信联科技（南京）有限公司 地址 210000 江苏省南京市江宁经济技术 开发区东吉大道1号 (72)发明人 郭涛　李明柱　叶青　 (51)Int.Cl. G06F 11/36(2006.01) H04L 12/26(2006.01) (54)发明名称 一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测 试引擎 (57)摘要 本发明公开了一种基于协议状态机的模糊 测试脚本及测试引擎，能够实现快速定义状态机 模型，并且测试平台能够自动识别状态机模型生 成状态引导脚本， 在状态机测试模式下，测试引擎首先执行状态引导脚本，将被测设备引导至测 试前的正确状态后开始正式测试流程，状态引导 脚本与主体测试脚本结构、语法一致，新增xml节 点用于定义状态机模型，状态机模型包含状态定 义和状态迁移Action，新增数据库表用于状态定 义和管理状态迁移Action集，状态机模型引用状 态定义表， 便于简化建立状态模型的过程。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 110532162 A 2019.12.03 C N 110532162 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110532162 A 1.一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，包括以下模块， 状态机模型定义，所述状态机模型定义包括状态机模型定义元素、状态定义表和引用状态定义表； 所述状态机模型定义元素包括、和； 所述状态定义表包括表名：StateMachine；主键：TransitionID；外键：ProtocolID；说明：关联Protocol表与Script表； 所述引用状态定义表，将每个状态迁移的过程定义以后，S c r i p t表中的StateMachineScript字段内容则是引用StateMachine表中transition过程； 测试引擎状态引导执行，包括状态初始化、状态引导执行和监测脚本为空的处理； 状态监测机制，包括测试脚本和测试引擎。 2.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于， 所述元素用于定义协议状态机模型框架，其下包括一个或多个元素； 所述元素定义了一个协议状态机，其属性包含状态机模型名称和初始状态，在元素下，采用元素进行状态定义； 所述元素用于定义一个状态迁移过程，其属性包含当前状态名称、迁移后的目的状态名称、迁移Action集，Action集包含、、等元素。 3.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，所述状态机初始化包括以下步骤， 步骤A1，对测试脚本进行初始化之前，先对状态引导脚本进行初始化； 步骤A2，状态引导脚本正则匹配； 步骤A3，解析状态引导脚本中的Channel、Action信息并存储。 4.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，所述状态引导执行包括以下步骤， 步骤B1，监测脚本执行完成后，在正式测试执行前，先执行状态引导脚本； 步骤B2，如果状态引导脚本执行失败，测试平台将报异常终止测试。 5.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，所述监测脚本为空的处理，当监测脚本为空时，若不含状态引导脚本，以测试脚本作为监测脚本使用向下兼容；如果包含状态引导脚本，则以状态引导脚本作为监测脚本。 6.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，所述测试脚本，其中定义了变异数据包，同时也定义了回复包解析组件，因为不同的协议需要调用不同的组件，所以组件必须要在测试脚本中定义，并由测试引擎调用执行。 7.根据权利要求1所述的一种基于协议状态机的模糊测试脚本及测试引擎，其特征在于，所述测试引擎，判断状态机测试过程中调用回复包解析组件结果异常时自动重发送正常数据包探测被测设备状态；如果反馈的结果仍然与期望不符则引擎判定此时被测设备的协议状态已经失效；用户可根据实际测试需求选择终止测试，或者重新进行状态引导继续测试。 2

第14章 状态机设计(state machine design)

第14章 状态机设计（State Machine Design） 讲到VHDL设计而不讲state machine，感觉上就是不太完整，我们先来看看什么是state machine，它应该是一种流程控制的设计，在有限的状态中，根据判别信号的逻辑值决定后面要进入哪一个状态，这样的讲法似乎有些抽象，我们先来看看下面的状态图。 图14-1所显示的是一个十字路口的红绿灯控制设计，在一开始时信号Reset 会被设为逻辑’0’，此时state machine会在Reset状态，一直等到信号Reset变成逻辑’1’时，state machine才会进入真正的控制状态。在之后的三个状态中，我们各定义了一个counter，当进入Red或是之后的Green及Yellow状态时，相对的counter值即会开始递减。当counter值递减到0时，state machine即会改变到下一个状态。 当然state machine的执行就是依照这种方式进行，但是其中仍有许多的细节是设计者所要注意的，在接下来的章节中，我们会依据实际的例子来介绍state machine的设计方式。 14-1State Machine的建立 在这一节我们所举的例子是一个类似检查密码的设计，在一般办公室的门口都会有门禁管制，进门前须先输入一组四个数字的密码，当密码确认无误后门才会打开，除此之外还有更改密码的功用。我们先来看看其状态图。 在图14-2中一共有四个状态，一开始会维持在idle状态，当要更改或是第一次输入密码时，需要按下一个特殊的“密码更改”按键，此时InpinN信号会变成逻辑’0’的状态，状态机即会进入LoadPin的状态，接着再输入四个数字的密码，密码输入完毕按下“输入”按键，状态机即回到原先的idle状态。 在另一方面，当处于平时状态，有人进入门口要输入密码前，他也必需要按下另一个特殊键“密码输入”，表示之后输入的数字是待验证的密码，此时InData 信号会变成逻辑’0’，于是状态机进入InPin的状态。在输入四个数字之后，一个

状态机思路在单片机程序设计中的应用

状态机思路在单片机程序设计中的应用 状态机的概念 状态机是软件编程中的一个重要概念。比这个概念更重要的是对它的灵活应用。在一个思路清晰而且高效的程序中，必然有状态机的身影浮现。 比如说一个按键命令解析程序，就可以被看做状态机：本来在A状态下，触发一个按键后切换到了B状态；再触发另一个键后切换到C状态，或者返回到A状态。这就是最简单的按键状态机例子。实际的按键解析程序会比这更复杂些，但这不影响我们对状态机的认识。 进一步看，击键动作本身也可以看做一个状态机。一个细小的击键动作包含了：释放、抖动、闭合、抖动和重新释放等状态。 同样，一个串行通信的时序（不管它是遵循何种协议，标准串口也好、I2C也好；也不管它是有线的、还是红外的、无线的）也都可以看做由一系列有限的状态构成。 显示扫描程序也是状态机；通信命令解析程序也是状态机；甚至连继电器的吸合/释放控制、发光管（LED）的亮/灭控制又何尝不是个状态机。 当我们打开思路，把状态机作为一种思想导入到程序中去时，就会找到解决问题的一条有效的捷径。有时候用状态机的思维去思考程序该干什么，比用控制流程的思维去思考，可能会更有效。这样一来状态机便有了更实际的功用。 程序其实就是状态机。 也许你还不理解上面这句话。请想想看，计算机的大厦不就是建立在“0”和“1”两个基本状态的地基之上么？ 状态机的要素 状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下： ①现态：是指当前所处的状态。 ②条件：又称为“事件”。当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。 ③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。 ④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

实验四 有限状态机设计(2学时)

实验四有限状态机设计(2学时) 实验内容一： 状态机是指用输入信号和电路状态（状态变量）的逻辑函数去描述时序逻辑电路功能的方法，也叫时序机。有限状态机是指在设计电路中加入一定的限制条件，一般用来实现数字系统设计中的控制部分。 根据时序电路输出信号的特点可将时序电路划为Mealy 型和Moore 型两种。Moore型电路中，输出信号仅仅取决于存储电路的状态。Mealy型电路中，输出信号不仅取决于存储电路的状态，而且还取决于输入变量。图1是某Mealy型电路的状态转换图，图中圆圈内的S0、S1等代表电路的状态，状态转换箭头旁斜杠“/”上边的数字代表输入信号，斜杠“/”下边的数字代表输出信号。假设电路的当前状态为S0，当输入信号为0时，电路的下一个状态仍为S0，输出信号为0；当输入信号为1时，电路的下一个状态为S1，输出为1。 图1 Mealy状态机 下面的程序中使用两个进程来描述该状态机。第一个进程负责状态转化，在CP上升沿到达时，当前状态（PresetState）向下一个状态（NextState）的转换；第二个进程负责检测输入信号（DIN）和当前状态（PresetState）的值，并由CASE-WHEN 语句决定输出信号（OP）和下一个状态值（NextState）的值。请补充下图中虚线“…”部分省略掉的程序，然后对完整程序进行编译，并用Tools->Netlist Views->State Machine Viewer和RTL Viewer工具查看该状态机的状态图和RTL顶层图。

… … 实验内容二： 论文《基于VHDL的一个简单Mealy状态机》中设计了一个Mealy状态机用来检测数据流“1101010”，用以验证状态机在数据检测上的应用。请在读懂文中程序的基础上，在Quartus Ⅱ软件中通过编译仿真得到状态图和波形图，仿真中输入波形的设置应能体现该状态机的用途。 实验报告： 本次实验占用两个学时，请于12周周四(5月12日)上课时交实验报告。对于实验内容一，报告的内容应重在程序的完善上，对于实验内容二，报告的内容应重在对论文中源程序的分析和理解，以及仿真的波形图上。

详解Qt中的状态机机制

详解Qt中的状态机机制（一） ***************************************************************************** 欢迎访问我的博客:https://www.wendangku.net/doc/1918729137.html,/u010977122/article/details/52959098 **************************************************************************** 状态机，简写为FSM（Finite State Machine），状态机由状态寄存器和组合逻辑电路构成，能够根据控制信号按照预先设定的状态进行状态转移，是协调相关信号动作、完成特定操作的控制中心。 在GUI开发的时候，界面复杂的逻辑往往令人抓狂，逻辑都不清晰，代码写起来更加费劲。用户界面设计中采用状态驱动，就可以使得GUI 的逻辑更加清晰。根据当前状态的不同，显示不同的界面。程序界面可以被看作显示对应不同场景，或者是通过改变外观响应用户的交互。通常情况下，界面中很多个组件的改变是并发进行的，这样的界面可以看作从一个状态改变到另外一个状态。 今天我们来看看qt中的状态机框架，qt把它作为QtCore中的一个模块，也足见其重要性： Qt状态机框架提供了一些类来创建执行状态图，状态图为一个系统如何对外界激励进行反应提供了一个图形化模型，该模型是通过定义一些系统可能进入的状态以及系统怎样从一个状态切换到另一个状态来实现的。事件驱动的系统的一个关键特性就是它的行为不总是仅仅依赖

于前一个或者当前的事件，而且也依赖于将要执行的事件。通过使用状态图，这些信息会非常容易进行表达。状态机框架提供了一套API以及一种执行模型，可以有效地将状态图的元素和语义嵌入到Qt应用程序中。该框架与Qt的元对象系统结合紧密：例如，不同状态之间的转化可由信号触发，信号驱动，且状态可配置用于QObject的属性和方法。 在进入今天的主题之前，我们先来了解三个概念： 状态（State）：是静态的东西，对一系列对象属性的一组静态描述和配置。 过渡（Transition）：是一段时间或者空间的描述，状态之间切换的整个过程，或者描述的是不同属性值之间变化的一个过程。 动画（Animation）：是动态的一个东西，可以看作是过渡的执行者，通过在属性值上应用动画类型来创建。动画类型会对属性值进行插值，从而创建出平滑的过渡效果。要创建动画，需要为某个属性使用恰当的动画类型；应用的动画也依赖于需要实现的行为类型。

状态机控制的流水灯设计

《EDA》 设计报告 题目：状态机控制的流水灯设计 学院：电子信息与电气工程学院专业：电子信息工程 班级： 姓名：

1课题简介 在计算机技术的推动下，电子技术获得了飞速的发展，现代电子产品几乎渗透于社会的各个领域，有力的推动社会生产力的发展和社会信息程度化的提高，同时又促使现代电子产品性能的进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 EDA技术作为现在电子设计技术的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对硬件描述语言Verilog语言为系统描述手段完成的设计文件，自动的完成逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合，结构综合，以及逻辑优化和仿真测试等功能。 Verilog语言在这个信息飞速发展的时代已经显得尤为重要。 2 设计目的 1.通过本次课程设计掌握QuartusⅡ环境下的基本电路设计方法。 2．掌握状态机的Verilog设计方法 3．学习仿真工具的使用方法 4．熟悉Verilog语言编程 3设计任务 1．设计一个状态机控制8个LED灯进行花样显示 2．花样不少于6种 3．同时用数码管显示 4．使蜂鸣器报警

4 设计方法 通过锁相环进行分频，进行时钟控制。流水灯的每一种花形与状态机联系起来进行控制。花形的顺序显示由三个按键控制。 5 设计步骤 a.8个流水灯的6种显示花样模块的建立 图1 点亮后从右向左依次熄灭

图2点亮后从左向右依次熄灭 图3从右向左依次点亮

图4从左向右依次点亮 图5两个灯依次从左向右一次点亮

图6两个灯从右向左一次点亮 b．生成的流水灯模块如图7所示 图7 c.六路选择器模块的建立如图8所示

深入分析比较8个安全模型

深入分析比较八个信息安全模型 （1）状态机模型： 无论处于什么样的状态，系统始终是安全的，一旦有不安全的事件发生，系统应该会保护自己，而不是是自己变得容易受到攻击。 （2）Bell-LaPadula模型： 多级安全策略的算术模型，用于定于安全状态机的概念、访问模式以及访问规则。主要用于防止未经授权的方式访问到保密信息。 系统中的用户具有不同的访问级（clearance），而且系统处理的数据也有不同的类别（classification）。信息分类决定了应该使用的处理步骤。这些分类合起来构成格（lattice）。BLP是一种状态机模型，模型中用到主体、客体、访问操作（读、写和读/写）以及安全等级。也是一种信息流安全模型，BLP的规则，Simplesecurityrule，一个位于给定安全等级内的主体不能读取位于较高安全等级内的数据。（-propertyrule)为不能往下写。Strongstarpropertyrule，一个主体只能在同一安全登记内读写。 图1-1 Bell-Lapodupa安全模型解析图 基本安全定理，如果一个系统初始处于一个安全状态，而且所有的状态转换都是安全的，那么不管输入是什么，每个后续状态都是安全的。 不足之处：只能处理机密性问题，不能解决访问控制的管理问题，因为没有修改访问权限的机制；这个模型不能防止或者解决隐蔽通道问题；不能解决文件共享问题。 （3）Biba模型：

状态机模型，使用规则为，不能向上写：一个主体不能把数据写入位于较高完整性级别的客体。不能向下读：一个主体不能从较低的完整性级别读取数据。主要用于商业活动中的信息完整性问题。 图1-2 Biba安全模型解析图 （4）Clark-Wilson模型： 主要用于防止授权用户不会在商业应用内对数据进行未经授权的修改，欺骗和错误来保护信息的完整性。在该模型中，用户不能直接访问和操纵客体，而是必须通过一个代理程序来访问客体。从而保护了客体的完整性。使用职责分割来避免授权用户对数据执行未经授权的修改，再次保护数据的完整性。在这个模型中还需要使用审计功能来跟踪系统外部进入系统的信息。完整性的目标，防止未授权的用户进行修改，防止授权用户进行不正确的修改，维护内部和外部的一致性。Biba只能够确认第一个目标。 （5）信息流模型： Bell-LaPadula模型所关注的是能够从高安全级别流到低安全级别的信息。Biba模型关注的是从高完整性级别流到低完整性级别的信息。都使用了信息流模型，信息流模型能够处理任何类型的信息流，而不仅是流的方向。 （6）非干涉模型： 模型自身不关注数据流，而是关注主体对系统的状态有什么样的了解，以避免较高安全等级内的一个实体所引发的一种活动，被低等级的实体感觉到。

有限状态机设计

有限状态机设计 实验报告 一．实验题目 有机状态机设计 二．实验目的 掌握有机状态机设计的基本方法。 三．实验远离 状态机是指用输入信号和电路状态（状态变量）的逻辑函数去描述时序逻辑电路功能的方法，也叫时序机。有限状态机是指在设计电路中加入一定的限制条件，一般用来实现数字系统设计中的控制部分。 四．实验内容

实验内容一： 状态机是指用输入信号和电路状态（状态变量）的逻辑函数去描述时序逻辑电路功能的方法，也叫时序机。有限状态机是指在设计电路中加入一定的限制条件，一般用来实现数字系统设计中的控制部分。 根据时序电路输出信号的特点可将时序电路划为Mealy 型和Moore 型两种。Moore型电路中，输出信号仅仅取决于存储电路的状态。Mealy型电路中，输出信号不仅取决于存储电路的状态，而且还取决于输入变量。图1是某Mealy型电路的状态转换图，图中圆圈内的S0、S1等代表电路的状态，状态转换箭头旁斜杠“/”上边的数字代表输入信号，斜杠“/”下边的数字代表输出信号。假设电路的当前状态为S0，当输入信号为0时，电路的下一个状态仍为S0，输出信号为0；当输入信号为1时，电路的下一个状态为S1，输出为1。 图1 Mealy状态机 下面的程序中使用两个进程来描述该状态机。第一个进程负责状态转化，在CP上升沿到达时，当前状态（PresetState）向下一个状态（NextState）的转换；第二个进程负责检测输入信号（DIN）和当前状态（PresetState）的值，并由CASE-WHEN 语句决定输出信号（OP）和下一个状态值（NextState）的值。请补充下图中虚线“…”部分省略掉的程序，然后对完整程序进行编译，并用Tools->Netlist Views->State Machine Viewer和RTL Viewer工具查看该状态机的状态转移图和RTL原理图。

三层电梯控制系统的设计

三层电梯控制系统的 实验设计 指导老师：朱静 学生：马小娟 班级：电科092 学号：095203403

三层电梯控制系统的设计 第一节设计要求 要求用FPGA设计实现一个3层电梯的控制系统。系统的要求如下： (1)电梯运行规则：当电梯处在上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求，由下向上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕。如果高层有下楼请求，直接升到有下楼请求的最高楼层，然后进入下降模式。电梯处在下降模式时，工作方式与上升模式相反。设电梯共有3层，每秒上升或下降一层。 (2)电梯初始状态为一层，处在开门状态，开门指示灯亮。 (3)每层电梯入口处均设有上下请求开关，电梯内部设有乘客到达楼层的停站请求开关及其显示。 (4)设置电梯所处位置的指示及电梯上升或下降的指示。 (5)电梯到达有停站请求的楼层后，电梯门打开，开门指示灯亮。开门4妙后，电梯门关闭，开门指示灯灭，电梯继续运行，直至执行完最后一个请求信号后停在当前层。 (6)电梯控制系统能记忆电梯内外的请求信号，并按照电梯运行规则工作，每个请求信号执行完毕后清除。 第二节三层电梯控制系统的功能模块及流程图 电梯控制器的功能模块如图2.1所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在楼层数。由于分控制器相对简单很多，所以主控制器是核心部分。 图2.1 电梯控制器原理图

ISE学习教程解析

1、ISE的安装 现以ISE 5.2i为例介绍Xilinx ISE Series的安装过程。 1）系统配置要求 ISE 5.2i推荐的系统配置与设计时选用的芯片有关。因为在综合与实现过程中运算量非常大，所以对系统配置要求很高。为了提高综合、仿真、实现过程的速度，对于计算机的CPU的主频、主板和硬盘的工作速度，尤其是内存大小配置都有非常高的要求。在ISE 5.2i支持的所有Xilinx的FPGA/CPLD中，要求最低的Spartan II和XC9500/XL/XV等系列需要的内存和虚拟内存推荐值均达到128MB，而对于Virtex-II XC2V8000来说，需要的内存和虚拟内存推荐值均高达3GB。 2）ISE 5.2i的安装 以中文版Windows XP操作系统为例加以说明。 （1）启动Windows XP，插入ISE5.2i安装光盘，自动或选择执行Install.exe，安装界面如图4.25所示。 图4.25 ISE5.2i安装界面 （2）单击此时安装界面上的操作选择“下一步”直到出现图示对话框，输入有效的Registration ID。之后单击“下一步”选择安装路径；再之后点击“下一步”，会弹出图4.26的对话框，可以选择器件模型。

图4.26 器件模型选择对话框 （3）点击“下一步”，如图4.27所示，可以选择器件种类。

图4.27 器件种类选择对话框 通过以上步骤后，可根据具体情况来选择，继续“下一步”即可完成安装。 安装完成后，环境变量应作如下描述： 若操作系统是Windows NT/2000/XP，选择开始－>控制面板－>系统－>选项－>系统－>高级－>环境变量，在环境变量中加入： 变量名：Xilinx 变量值：C：Xilinx（即安装路径） 具体设置如图4.28所示。

基于FSM的电梯控制系统的设计与实现

万方数据

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控制系统中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００６年第２２卷第９—１期 求，电梯首先在第二层停留，然后下降到一层，随后再在响应第二层上升请求，上升到二层，乘客进人电梯以后要求上升到三层，所以电梯最后停留的位置是三层。 ３．３实验结果 在完整的系统设计中使用Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ完成ＶＨＤＬ描述和原理图的层次设计。在底层设计中，用ＶＨＤＬ分别实现每一个模块的功能，将每个模块生成可供Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ调用的器件符号，再将这些器件符号连接在一起构成整个系统原理图，如图４所示。 图４系统电路原理图 整个系统设计完成后，经过编译生成．ｐｏｆ文件，仿真成功后．下载到ＥＰＭ７１２８ＳＬＣ８４—１５芯片中。根据管脚分配图对已有的硬件电路进行连线，实验电路如图５所示。 图５实验电路图 ３．４结果分析 通过对实际的硬件测试，数码管正确显示了楼层．发光二极管响应显示了电梯的状态．通过对不同初始状态的测试，发现除了由按键抖动带来的部分误操作外，电梯的状态转换完全符合电梯运行规则。说明这种设计方法是有效的。 由于很容易通过编程改变ＣＰＬＤ器件的控制功能．而且电梯运行的基本状态变换规律是不随楼层数变化的．因此，只需要改变相应的输入、输出端口设计就可满足不同楼层数的设计需要。 ４结束语 本次设计基于自顶向下的设计方法，用ｖｈｄｌ实现了电梯各状态之间的转换程序控制。在Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ环境下通过使用ＳｙｎｐｌｉｆｙＰｒｏ软件特有的综合功能，从对软件程序的编译、仿真到可编程逻辑芯片的功能实现都进行了优化，大大提高了设计效率。这种方法可广泛用于各种复杂状态机控制的设计之中。 本文作者创新点：当前．最常用的ｃｐｌｄ芯片是由Ａｈｅｒａ公司提供的，Ｍａｘ＋ＰｌｕｓⅡ是与之对应的开发集成环境。但Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ无法完成对复杂状态机程序的编译优化，ＳｙｎｐｌｉｆｙＰｒｏ有很好的综合与优化、布线功能．但要下载到由Ａｈｅｒａ公司提供的ｃｐｌｄ芯片中，形成硬件系统又离不开Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ。本次设计通过把 Ｓｙｎｐｌｉｆｙ Ｐｒｏ引入Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ对所设计的电梯控制程序完成了综合仿真．并下载到Ａｈｅｒａ公司生产的ｃｐｌｄ芯片中，最终完成了硬件测试。这种把Ｍａｘ＋ＰｌｕｓＩＩ与Ｓｙｎｐｌｉｆｙ Ｐｒｏ有机结合完成相对复杂的状态机控制的方法很有现实意义，可广泛应用于诸如自动售货机、取款机、公交自动投币系统等需要对多状态转换进行控制的领域。 参考文献： ［１］彭宝，范婷婷，马建国．基于ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ语言的ＦＰＧＡ设计［Ｊ】．微计算机信息．２００４，１０：８１—８２。 ［２］李宗伯，王蓉晖．ＶＨＤＬ设计表示和综合．北京：机械工业出版社．２００２ ［３】潘松，黄继业．ＥＤＡ技术应用教程．北京：科学出版社，２００２［４】褚振勇，翁木云．ＦＰＧＡ设计及应用．西安：西安电子科技大学出版社，２００２ 作者简介：聂翔：男，１９６８年，陕西理工学院电子与信息工程系副教授。 （７２３００３陕西汉中陕西理工学院）聂翔王春侠 （ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨａｎｚｈｏｎｇＳｈａａｎｘｉ７２３００３）Ｎｉｅ，ＸｉａｎｇＷａｎｇ，Ｃｈｕｎｘｉａ 通讯地址： （７２３０００陕西汉中明珠小区２６１号信箱）聂翔 （投稿日期：２００６．１．６）ｆ１｜参稿日期：２００６．２．１７） （接７７页）原理与开发．北京：电子工业出版社，２００５．４ ［４］毛晓波，贾更新．基于定点ＤＳＰ的浮点开平方算法的实现［Ｊ］微计算机信息，２００３，４：４０ 作者简介：杜劲松：男，汉，硕士生导师，主要从事计算机测量与控制、自动化系统集成方面的研究；蒋华英：女，１９８０年１２月生，汉，中科院在读硕士，模式识别与智能系统专业。 Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＤｕＪｉｎｓｏｎｇ：Ｍａｌｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ，Ｍａｓｔｅｒｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ，Ｍａｉｎｆｉｅｌｄ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ，Ａｕｔｏｍａｔｅｄｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ＪｉａｎｇＨｕａｙｉｎｇ：Ｆｅｍａｌｅ，ＢｏｒｎｉｎＤｅｃ．１９８０，Ｃｈｉｎｅｓｅ，ＧｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＭａｊｏｒｉｎＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ． （１１００１６沈阳中国科学院沈阳自动化研究所）杜劲松蒋华英 （１０００３９北京中国科学院研究生院）蒋华英 （ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００１６）Ｄｕ，ＪｉｎｓｏｎｇＪｉａｎｇ，Ｈｕａｙｉｎｇ （ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９）Ｊｉａｎｇ，Ｈｕａｙｉｎｇ 通讯地址：（１０００１６辽宁省沈阳市南塔街１１４号中科院沈阳自动化研究所第五研究室）蒋华英 （投稿日期：２００６．１．８）（修稿日期：２００６．２．１８） 一１１８—３６０．，－Ｌ，年邮局订阅号：８２．９４６　 　万方数据

状态机设计总结

状态机设计 简介 状态机的设计被广泛地用于时序控制逻辑中，它是许多数字系统的核心。状态机可以应付众多应用场合的需求，覆盖宽范围的性能和复杂度；例如微处理器与VLSI外围接口的低级别控制，常规微处理器中的总线裁决和时序产生，定制的位片微处理器，数据加密和解密，传输协议等。 通常在设计周期中，控制逻辑的细节安排在最后处理，因为系统需求的改变和特征的增强会对其造成影响。对于控制逻辑设计，可编程逻辑是一个很宽松的解决方案，因为它允许简单的修改而不必扰乱PCB板布局。其灵活性提供了在不影响市场化时间的前提下，允许设计改动的机会。大多数带寄存器的PAL器件应用都是需要使用状态机设计技术的时序控制逻辑。随着技术的发展，新的高速、高性能的器件不断出现，它们简化了状态机设计的任务。对于状态机设计，宽范围的不同功能与性能的解决方案是可行的。在本次讨论中，我们将检验状态机执行的功能，它们在多种器件中的实现，以及它们的选择。 什么是状态机？ 状态机是一个以有序的方式，遍历预定的状态序列的数字设备。状态是在电路的不同部分，测量到的一组数值。一个简单状态机可以由以下几部分构成：基于PAL器件的组合逻辑，输出寄存器和状态寄存器。这样一个序列发生器中的状态由状态寄存器和/或输出寄存器中所存储的值来决定。 状态机的通用形式可以用图1所示的设备来描述。除了这一设备的输入和输出，状态机还有两个必需的组成元件：组合逻辑和存储器（寄存器）。这类似于前面所讨论的带寄存器的记数器设计，它们本质上就是简单的状态机。存储器用来存储状态机的状态，组合逻辑可以看成两个截然不同的功能模块：下一状态解码器和输出解码器（图2）。当输出解码器产生实际的输出时，下一状态解码器决定状态机的下一状态。尽管它们执行截然不同的两个功能，但是它们通常被组合成如图1所示的组合逻辑阵列。 状态机的基本操作有两部分： 1、状态机遍历状态序列，下一状态解码器基于当前状态和输入条件来决定下一状态。

状态机在单片机C程序中的应用

状态机思路在单片机程序设计中的应用 1,状态机的概念: 状态机是软件编程中的一个重要概念。比这个概念更重要的是对它的灵活应用。在一个思路清晰而且高效的程序中，必然有状态机的身影浮现。 比如说一个按键命令解析程序，就可被看做状态机：本来在A状态下，触发一个按键后切换到了B状态；再触发另一个键后切换到C状态，或者返回到A状态。 最简按键状态机例。实际按键解析程序比这更复杂，但不影响我们对状态机的认识。进一步，击键动作本身也可看做一个状态机。一个细小的击键动作包含了：释放、抖动、闭合、抖动和重新释放等状态。 同样，一个串行通信的时序（不管它是遵循何种协议，标准串口也好、I2C也好；也不管它是有线的、还是红外的、无线的）也都可看做由一系列有限的状态构成。 显示扫描程序也是状态机；通信命令解析程序也是状态机；甚至连继电器的吸合/释放控制、发光管（LED）的亮/灭控制又何尝不是个状态机。 当我们打开思路，把状态机作为一种思想导入到程序中去时，就会找到解决问题的一条有效的捷径。有时候用状态机的思维去思考程序该干什么，比用控制流程的思维去思考，可能会更有效。这样一来状态机便有了更实际的功用。 2,程序其实就是状态机: 也许你还不理解上面这句话。请想想看，计算机的大厦不就是建立在“0”和“1”两个基本状态的地基之上么？ 3,状态机的要素: 状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。 “现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下： ①现态：是指当前所处的状态。 ②条件：又称为“事件”。当一条件被满足，将触发一动作，或执行一状态的迁移。 ③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可迁移到新状态，也可仍旧保持原状。动作非必需的，当条件满足后，也可不执行任何动作，直接迁移到新状态。 ④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。 若我们进一步归纳，把“现态”和“次态”统一起来，而把“动作”忽略（降格处理），则只剩下两个最关键的要素，即：状态、迁移条件。 状态机的表示方法有多种，可用文字、图形或表格的形式来表示一个状态机。 纯粹用文字描述是很低效的，所以就不介绍了。接下来先介绍图形的方式。 4,状态迁移图（STD）:

有限状态机设计

实验七有限状态机设计 一、实验目的 1、掌握利用有限状态机实现一般时序逻辑分析的方法； 2、掌握用VHDL或Verilog编写可综合的有限状态机的标准模板； 3、掌握用VHDL或Verilog编写序列检测器以及其他复杂逻辑电路的设计； 二、实验内容 1、用MOORE型状态机设计一个具有双向步进电动机控制实验：该控制电路有三个输入信号：clk时钟信号，clr复位信号，dir方向控制信号。输出信号为phase[3..0]用来控制步进电机的动作。当dir=1时要求phase[3..0]按照“0001”，“0010”，“0100”，“1000”的顺序变化；当dir=0时要求phase[3..0]按照“0001”，“1000”，“0100”，“0010”的顺序变化。 2、设计一个简单的状态机，功能是检测一个5位的二进制序列“10010”。 3、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。（选做） 4、根据状态图，写出对应于结构图b，分别由主控组合进程和主控时序进程组成的VERILOG 有限状态机描述。（选做） 三、实验步骤 实验一： 1、建立工程

2、创建Verilog HDL文件 3、输入程序代码并保存 module moore1(clk,clr,dir,phase); input clk,clr,dir; output[3:0] phase; reg[3:0] phase; reg[1:0] state; parameter s0='b00,s1='b01,s2='b10,s3='b11; always@(posedge clk) begin if(clr)begin phase<='b0000;state<=s0;end else begin case(state) s0:if(dir) begin phase<='b0010;state<=s1;end else begin phase<='b1000;state<=s3;end s1:if(dir) begin phase<='b0100;state<=s2;end else begin phase<='b0001;state<=s0;end s2:if(dir) begin phase<='b1000;state<=s3;end

单片机通信协议处理解析

单片机通信协议处理 现在大部分的仪器设备都要求能过通过上位机软件来操作,这样方便调试,利于操作。其中就涉及到通信的过程。在实际制作的几个设备中,笔者总结出了通信程序的通用写法,包括上位机端和下位机端等 1. 自定义数据通信协议 这里所说的数据协议是建立在物理层之上的通信数据包格式。所谓通信的物理层就是指我们通常所用到的 RS232、 RS485、红外、光纤、无线等等通信方式。在这个层面上,底层软件提供两个基本的操作函数:发送一个字节数据、接收一个字节数据。所有的数据协议全部建立在这两个操作方法之上。 通信中的数据往往以数据包的形式进行传送的,我们把这样的一个数据包称作为一帧数据。类似于网络通信中的 TCPIP 协议一般,比较可靠的通信协议往往包含有以下几个组成部分:帧头、地址信息、数据类型、数据长度、数据块、校验码、帧尾。 帧头和帧尾用于数据包完整性的判别,通常选择一定长度的固定字节组成,要求是在整个数据链中判别数据包的误码率越低越好。减小固定字节数据的匹配机会,也就是说使帧头和帧尾的特征字节在整个数据链中能够匹配的机会最小。通常有两种做法,一、减小特征字节的匹配几率。二、增加特征字节的长度。通常选取第一种方法的情况是整个数据链路中的数据不具有随即性,数据可预测,可以通过人为选择帧头和帧尾的特征字来避开,从而减小特征字节的匹配几率。使用第二种方法的情况更加通用,适合于数据随即的场合。通过增加特征字节的长度减小匹配几率,虽然不能够完全的避免匹配的情况,但可以使匹配几率大大减小,如果碰到匹配的情况也可以由校验码来进行检测,因此这种情况在绝大多说情况下比较可靠。 地址信息主要用于多机通信中,通过地址信息的不同来识别不同的通信终端。在一对多的通信系统中,可以只包含目的地址信息。同时包含源地址和目的地址则适用于多对多的通信系统。

按键去抖课程设计

. 目录 摘要 (1) 第一章EDA技术简介 (2) 第二章按键去抖设计要求 (4) 第三章按键去抖分析 (4) 第四章按键去抖设计方案 (5) 第五章按键去抖模块 (6) 5.1 去抖动电路模块 (6) 5.2 去抖动电路模块程序 (6) 5.3 按键扫描模块 (9) 5.4 按键扫描程序 (10) 第六章按键去抖的顶层原理图设计 (11) 6.1 顶层原理图的源文件 (11) 6.2顶层原理图的时序仿真图 (12) 第七章学习心得 (13) 课程设计评分表............................................................................................................... 错误!未定义书签。

摘要 为了解决FPGA/ CPLD 系统的按键抖动问题, 用VH DL 语言有限状态机的方法, 在S0 状态下检测到有按键操作则转入延时状态S1 ,延时结束后, 用状态S2 , S3 , S4 对按键进行连续三次取样,如果三次取样均为低电平, 则转入状态S5并输出按键确认信号,否则, 返回状态S0。电路经仿真分析, 并下载到, EPM7128ATC100 芯片进行了验证, 能够确保每次按键操作,产生一次按键确认, 有很好的按键消抖效果, 性能稳定。主要创新点是用VHDL语言有限状态机设计按键的消抖。 关键词:按键消抖; 电路仿真; VH DL;状态机

第一章EDA技术简介 随着电子技术和计算机技术的飞速发展，电子线路的设计工作也日益显得重要。经过人工设计、制作实验板、调试再修改的多次循环才定型的传统产品设计方法必然被计算机辅助设计所取代，因为这种费时费力又费资源的设计调试方法既增加了产品开发的成本，又受到实验工作场地及仪器设备的限制。 为了克服上述困难，加拿大Interactive Image Technologies公司推出的基于Windows 95／98／NT操作系统的EDA软件（Electronics Workbench“电子工作台”，EWB）。他可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。EWB 是用在计算机上作为电子线路设计模拟和仿真的新的软件包，是一个具有很

状态机讲义

Digital System Design 大部分数字系统都可以划分为控制单元和数据单元（存储单元）两个组成部分，通常，控制单元的主体是一个状态机，它接收外部信号以及数据单元产生的状态信息，产生控制信号序列。 1 2011/6/21Computer Faculty of Guangdong University of Technology

Digital System Design 有限状态机特别适合描述那些发生有先后顺序或者有逻辑规律的事情（其实这就是状态机的本质）。状态机的本质就是对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法，即“逻辑顺序”和“时序规律”就是状态机所要描述的核心和强项，换言之，所有具有逻辑顺序和时序规律的事情都适合用状态机来描述。 2 2011/6/21Computer Faculty of Guangdong University of Technology

Digital System Design 1、基本概念 有限状态机（Finite State Machine，FSM）是表示实现有限个离散状态及其状态之间的转移等行为动作的数学模型。（关注Matlab的Stateflow） （1）状态：也叫状态变量。在逻辑设计中，使用状态划分逻辑顺序和时序规律。 状态名称、状态编码、进入/退出操作、内部转移、子状态、延迟事件 3 2011/6/21Computer Faculty of Guangdong University of Technology

Digital System Design （2）转移：指两个状态之间的关系，表示当发生指定事件且满足指定条件时，第一个状态中的对象将执行某些操作并进入第二个状态，即“触发”了转移。将触发转移之前的状态定义为“源”状态（初始状态），而触发转移之后的状态定义为“目标”状态（次态）。 初始状态、转移条件、警戒条件、转移操作、目标状态 4 2011/6/21Computer Faculty of Guangdong University of Technology

基于状态机的多功能时钟的设计

基于状态机的多功能时钟的设计 周文敏121035011 电子与通信工程 一、实验目的： 1.学习常见LCD 驱动程序设计，按键处理等人机对话。 2.学习状态机在监控程序中的应用。 二、实验器材（平台） 1、南京师范大学物科院机电控制实验板及其附件（包括一块STC89C52RC单片机和一块1602LCD液晶显示器等）； 2、装有Keil uVision4单片机开发软平台和STC烧录软件STC_ISP_V483的计算机一台。 三、实验内容 1、根据有限状态机的原理和1602液晶显示器以及4X4矩阵键盘的使用方法，在Keil uVision4单片机开发软平台上用C语言编写和调试程序，使该程序能分别实现时钟和闹钟的时、分的调整以及跑表等功能。 2、连接好硬件，利用STC烧录软件STC_ISP_V483下载生成的HEX文件到实验板，在硬件上实现和调试预设的时钟功能。 四、实验电路 五、实验原理 1、状态机 状态机流程图如下所示：

图1-1 流程图 本时钟一共用到两个按键，R和F。 各个状态的意义： 状态0：时钟正常运行； 状态1：设置时钟的时； 状态2：设置时钟的分； 状态3：设置时钟的秒； 状态4：进入闹钟设置状态； 状态5：设置闹钟的时； 状态6：设置闹钟的分； 状态7：设置闹钟的秒； 各个状态之间的转换关系如图1-1所示。 2、矩阵键盘的构成 本设计所用的矩阵键盘如图2-1所示：

图2-1 4*4矩阵键盘 使用P3口作为数据输入输出口，采用行列反转法来扫描键盘。采用行列反转法来读取按键，先对行线全部输出为0，然后读入列线值，如果有按键按下，则读入列线值，并输出该列线值，读取行线值，将列线和行线值组合起来返回给主程序判断按下的是什么键。 3、1602液晶显示模块 液晶显示器LCD有着显示直观、耗电小、体积小及重量轻等优点，在仪器仪表、家用电器和各类电子装置中得到广泛的应用。 1602可以显示16*2个字符，其基本指令如下：