4.6典型实例6：状况机运用
4.6.1实例的内容及方针
1．实例的首要内容
状况机规划是HDL规划里边的精华，简直一切的规划里边都或多或少地运用了状况机的思维。状况机，望文生义，便是一系列状况组成的一个循环机制，这样的结构使得编程人员能够更好地运用HDL言语，一起具有特定风格的状况机也能进步程序的可读性和调试性。
本实例通过规划一个状况机来操控赤色飓风II代Xilinx开发板上面的8个LED灯循环闪耀。在本实例状况机的规划过程中，读者需求侧重留意状况机规划的一些特性。
·FSM规划办法（米勒型和摩尔型）。
·状况机的编码（Binary、gray-code、one-hot等）。
·状况机的初始化状况和默许状况（完好状况机规划）。
·状况机的状况界说风格（运用parameter参数界说状况）。
·状况机的编写风格（状况使命与状况转化别离）
2．实例意图
通过本实例，读者应到达下面的方针。
·了解XilinxISE开发环境。
·了解赤色飓风II代Xilinx开发板的运用。
·了解状况机规划输入办法。
·把握状况机在体系规划中的运用。
4.6.2实例详解
本实例的具体过程可拜见2.6节，在此不再胪陈，仅给出首要的操作流程以及状况机的规划输入办法。
（1）发动ISE软件。
（2）创立新工程。
（3）编写状况机Verilog代码。
状况机的代码能够直接进行手动编写，如图4.2所示。
图4.2手动编写状况机代码
关于简略的状况机，运用手动输入的办法进行编写是最直接的。可是假如需求进行杂乱的状况机规划，运用状况图规划输入办法则会愈加便利。下面介绍运用状况图进行状况机规划的一般过程。
运用ISE创立工程后，为工程增加新的规划输入，挑选“StateDiagram”选项，如图4.3所示。
图4.3状况图规划输入办法
此刻ISE将翻开如图4.4所示的StateCAD东西进行状况机规划。
图4.4StateCAD状况机规划东西
在这个专门的东西中，读者就能够很便利地进行状况机的规划。运用这个东西进行状况机规划的过程首要分为3个，下面别离介绍。
（1）创立状况机。
单击东西栏上的
图标，翻开状况机输入导游，如图4.5所示。
在本实例中，咱们在导游第1页设置一个8状况的状况机，如图4.5所示。在该页中，还能够设置状况机图形的形状。在对话框的右侧有图形的预览作用，用户可依据自己的喜爱设置图形的形状。
在状况机导游的第2页，咱们为状况机运用同步复位方法，树立一个同步状况机，如图4.6所示。
图4.5状况机导游 图4.6同步状况机
在状况机导游的第3页，能够设置状况机的转化方法，本实例中运用Next转化方法，如图4.7所示。
图4.7状况机转化方法
设置结束后，单击“Finish”按钮即可完结状况机的创立。在StateCAD东西的作业区将呈现如图4.8所示的状况机图形。
（2）增加状况使命。
创立状况机后，就要为其间的每一个状况增加状况使命。首要，双击如图4.8所示的图形中的STATE0状况，为STATE0增加使命。此刻，将呈现如图4.9所示的状况使命修改器。
图4.8创立的状况机
单击“OutputWizard”按钮，翻开输出导游对话框，如图4.10所示。
图4.9状况使命修改器 图4.10状况输出导游对话框
在输出导游对话框里边有许多能够挑选的逻辑，依据不同的需求挑选逻辑资源，并输入参数。单击“OK”按钮即可完结对STATE0的状况使命修改。
依照相同的办法别离为每个状况加载使命，得到如图4.11所示的状况机。
（3）增加状况转化条件。
设置完状况使命后，还需求为状况之间的转化调价条件。能够双击两个状况之间的连线设定状况搬运条件，此刻将呈现条件修改器，如图4.12所示。
在该对话框中，能够在“Condition”下面填写搬运条件（例如：cnt=10），也能够单击“OutputWizard”按钮翻开输出导游进行设置。设置结束后，单击“OK”按钮，完结两个状况之间的转化条件设置。
图4.11增加使命的状况机图形
图4.12状况转化条件修改器
依照相同的办法为需求增加转化条件的状况连线加载状况搬运条件。完结后，得到如图4.13所示的状况机。
至此，一个根本的状况机现已树立结束。这样的一个状况机现已能够在咱们的体系中运用。不过在运用之前，咱们还需求为StateCAD东西做一些设置，才能使图形方法的状况机转化为HDL言语的方法。
1．优化设置
首要对状况机进行优化设置，挑选StateCAD东西条上的
按钮，翻开优化设置导游，如图4.14所示。
图4.13增加状况转化条件的状况机
图4.14优化设置导游
在如图4.14所示的导游中，提示将进行5个过程的设置，下面别离介绍。
①挑选方针器材。本实例中挑选FPGA，如图4.15所示。
图4.15挑选方针器材
②挑选状况机的优化方向，用户能够挑选速度优先、占用面积优先以及手动设置。在本实例中咱们挑选速度优先，如图4.16所示。
③对状况机的功用改进办法进行挑选，如图4.17所示，本实例挑选确保覆盖面积方法。
图4.16状况机优化方向
图4.17状况机功用改进方法
④加载优化参数设置，如图4.18所示。
图4.18加载优化参数设置
⑤为状况机挑选输出的HDL言语方法以及归纳的EDA东西。在本实例中，挑选Verilog言语及XilinxXST归纳东西，如图4.19所示。
图4.19挑选方针HDL言语和EDA东西
通过这5个过程的设置，就完结了状况机的优化设置，能够开端生成Verilog言语方法的状况机了。
挑选StateCAD东西栏上的
按钮，开端生成Verilog状况机。假如规划没有过错，将呈现如图4.20所示的成果对话框。
图4.20状况机生成成果
单击“Close”按钮后，就能够看见生成的与状况机称号相同、后缀为.v的源文件了。
2．增加规划输入
将运用StateCAD生成的状况机源文件参加工程中，即可检查并修改相关的状况机的代码了。
3．设置器材及管脚束缚
依照开发板的阐明进行相关的设置。
4．下载验证
本实例的状况机在开发板上下载后，将能看到开发板上的8个LED循环变亮，即完成跑马灯的功用。
4.6.3参阅规划
本实例相关参阅规划文件在本书实例代码的“典型实例6”文件夹。
