Сгенерируйте HDL для конечных автоматов Мура и мучнистого
Обзор
Stateflow® строит диаграмму моделирования поддержки трех типов машины состояний:
Классика (значение по умолчанию)
Мучнистый
Мур
Мучнистый и машина состояний Мура отличаются следующими способами:
Выходные параметры Мучнистого конечного автомата являются функцией текущего состояния и входных параметров.
Выходные параметры конечного автомата Мура являются функцией текущего состояния только.
Основные преимущества использования Мучнистого или графики Мура как альтернатива Классическим графикам:
Графики Мура генерируют более эффективный код, чем Классические графики.
Во время компиляции, Мучнистый и графики Мура подтверждены для соответствия к их формальным определениям и семантическим правилам, и о нарушениях сообщают.
Чтобы узнать больше об инструкциях по генерации HDL-кода для графиков, смотрите Chart (Stateflow).
Откройте hdlcoder_fsm_mealy_moore модель для примера, который показывает как графикам Мура и модели Mealy.
Генерация HDL-кода для конечного автомата Мура
При генерации HDL-кода для графика, который моделирует конечный автомат Мура:
График должен удовлетворить общие требования генерации кода как описано в Chart (Stateflow).
Действия должны произойти в состояниях только. Эти действия должны быть не помечены.
Действия Мура должны быть сопоставлены с состояниями, потому что выведенный расчет должен зависеть только от состояний, не входа. Настройка активных состояний на временном шаге
tопределяет выход. ЕслиSсостоянияактивно, когда график будит во времяt, это способствует выходу, остается ли это активным во времяt+1.Не вызывайте функции Simulink®.
Это предотвращает выход от в зависимости от входа способами, которые затруднили бы для генератора HDL-кода, чтобы проверить.
Убедитесь, что вы включаете свойству диаграммы Initialize Outputs Every Time Chart Wakes Up как показано на рисунке.
Следующий рисунок показывает диаграмму Stateflow конечного автомата Мура, который использует MATLAB® в качестве языка действия.
Код Verilog® сгенерировал для графика Мура:
always @(posedge clk or posedge reset)
begin : Moore_Chart_1_process
if (reset == 1'b1) begin
is_Moore_Chart <= is_Moore_Chart_IN_S0;
end
else begin
if (enb) begin
case ( is_Moore_Chart)
is_Moore_Chart_IN_S0 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
is_Moore_Chart <= is_Moore_Chart_IN_S1;
end
end
is_Moore_Chart_IN_S1 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
is_Moore_Chart <= is_Moore_Chart_IN_S2;
end
end
is_Moore_Chart_IN_S2 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
is_Moore_Chart <= is_Moore_Chart_IN_S3;
end
end
default :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
is_Moore_Chart <= is_Moore_Chart_IN_S0;
end
end
endcase
end
end
end
always @(is_Moore_Chart) begin
y_1 = 2'b00;
case ( is_Moore_Chart)
is_Moore_Chart_IN_S0 :
begin
y_1 = 2'b00;
end
is_Moore_Chart_IN_S1 :
begin
y_1 = 2'b01;
end
is_Moore_Chart_IN_S2 :
begin
y_1 = 2'b10;
end
default :
begin
y_1 = 2'b11;
end
endcase
end
assign y = y_1;Для примера, который показывает Мучнистый и машина состояний Мура, которая подходит для генерации HDL-кода, откройте hdlcoder_fsm_mealy_moore модель.
Генерация HDL для мучнистого конечного автомата
При генерации HDL-кода для графика, который моделирует Мучнистый конечный автомат:
График должен удовлетворить общие требования генерации кода как описано в Chart (Stateflow).
Действия должны быть сопоставлены с внутренними и внешними переходами только.
Поскольку лучший синтез заканчивается и больше читаемого HDL-кода, мы рекомендуем включить свойству диаграммы Initialize Outputs Every Time Chart Wakes Up как показано в следующем рисунке. Если вы отключаете Initialize Outputs Every Time Chart Wakes Up, график, выход является персистентным, таким образом, сгенерированный HDL-код должен внутренне указать выходные значения.
Мучнистые действия сопоставлены с переходами. В Мучнистых машинах выходной расчет, как ожидают, будет управляться изменением на входных параметрах. На самом деле зависимость выхода на входе является фундаментальным фактором различения между формальными определениями машин Мили и Мура. Требование, чтобы действия быть данными на переходах были до некоторой степени стилистическими, а не требуемые, чтобы осуществить Мучнистую семантику. Однако естественно, что выходной расчет следует за входными условиями на входе, потому что условиями перехода являются, в основном, входные условия в любом типе машины.
Следующий рисунок показывает пример графика что модели Мучнистое использование конечного автомата MATLAB как язык действия.
Код Verilog сгенерировал для диаграммы Мили:
always @(posedge clk or posedge reset)
begin : Mealy_Chart_1_process
if (reset == 1'b1) begin
is_Mealy_Chart <= is_Mealy_Chart_IN_S0;
end
else begin
if (enb) begin
is_Mealy_Chart <= is_Mealy_Chart_next;
end
end
end
always @(is_Mealy_Chart, u) begin
is_Mealy_Chart_next = is_Mealy_Chart;
y_1 = 2'b00;
case ( is_Mealy_Chart)
is_Mealy_Chart_IN_S0 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
y_1 = 2'b00;
is_Mealy_Chart_next = is_Mealy_Chart_IN_S1;
end
end
is_Mealy_Chart_IN_S1 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
y_1 = 2'b01;
is_Mealy_Chart_next = is_Mealy_Chart_IN_S2;
end
end
is_Mealy_Chart_IN_S2 :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
y_1 = 2'b10;
is_Mealy_Chart_next = is_Mealy_Chart_IN_S3;
end
end
default :
begin
if (u == 8'sb00000001) begin
y_1 = 2'b11;
is_Mealy_Chart_next = is_Mealy_Chart_IN_S0;
end
end
endcase
end
assign y = y_1;
Для примера, который показывает Мучнистый и машина состояний Мура, которая подходит для генерации HDL-кода, откройте hdlcoder_fsm_mealy_moore модель.
Смотрите также
Chart (Stateflow)