• 实验七 状态机及键盘输入 chisel


    题目

    请设计一个区别两种特定时序的有限状态机FSM:该有限状态机有一个输入w和一个输出z。当w是4个连续的0或4个连续的1时,输出z=1,否则z=0,时序允许重叠。即:若w是连续的5个1时,则在第4个和第5个时钟之后,z均为1。

    示意图
    状态转换图

    chisel

    main.scala

    
    import chisel3._
    import chisel3.util._
    
    
    
    class FSM extends  Module{
    
        val io = IO(new Bundle{
            val in = Input(UInt(1.W))
            val out = Output(UInt(1.W))
        })
    
    
    
        //很奇怪,必须要多一个状态 否则无法识别s9
        val   s1 :: s2 :: s3 :: s4 :: s5 :: s6 :: s7 :: s8 :: s9 ::nano = Enum(10)
        val stage = RegInit(s1)
        //这里原本设计是Reg类型,但是会有一拍的延迟,所以后面改为Wire类型
        val outReg = Wire(UInt(1.W))
    
        outReg := 0.U
    
    
        //友情提醒,switch is 中不能直接给IO赋值
        //否则报错。改道用When就可以可以直接给IO赋值
        switch(stage){
            is(s1){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s2
                }.otherwise{
                    stage := s6
                } 
            }
            is(s2){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s3
                    outReg := 0.U
                }.otherwise{
                    stage := s6
                    outReg := 0.U
                } 
            }
    
            is(s3){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s4
                }.otherwise{
                    stage := s6
                } 
            }
            is(s4){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s5
                }.otherwise{
                    stage := s6
                } 
            }
            is(s5){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s5
                    outReg := 1.U
                }.otherwise{
                    stage := s6
                } 
            }
    
            is(s6){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s2
                    outReg := 0.U
                }.otherwise{
                    stage := s7
                    outReg := 0.U
                } 
            }
            is(s7){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s2
                }.otherwise{
                    stage := s8
                } 
            }
    
            is(s8){
                when(io.in === 0.U){
                    stage := s2
                }.otherwise{
                    stage := s9
                } 
                }
    
            is(s9){
                    when(io.in === 0.U){
                        stage := s2
                    }.otherwise{
                        stage := s9
                        outReg := 1.U
                    } 
                }
        }
    
    io.out := outReg
    }
    
    object MyFSM extends App{
        emitVerilog (new FSM(),Array("--target-dir","generate") )
    }
    
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    test.scala

    import chisel3._
    import chiseltest._
    import scala.util.Random
    import org.scalatest.flatspec.AnyFlatSpec
    
    class FSM_Test extends AnyFlatSpec with ChiselScalatestTester{
        "Waveform" should "pass" in {
            test (new FSM).withAnnotations(Seq(WriteVcdAnnotation)){//WriteVcdAnnotation
                dut=>
                    //val in_a_tb = Random.nextInt(40)
                    val in_tb = Seq(1.U,0.U,1.U,1.U,1.U,1.U,1.U,1.U,1.U,0.U,0.U,0.U,0.U,0.U,0.U,0.U,0.U)
                    for(i <- 0 until 17){
                    println("in_tb = ",in_tb(i))
                    dut.io.in.poke(in_tb(i))
                    dut.clock.step()
                    print("FSM output = ",dut.io.out.peek().toString)
                    }
                    
            }
        }
    
    
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    波形图

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/ChenGz233/article/details/134464093