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一、序列检测器

序列检测器的逻辑功能就是将一个指定的比特序列从一串较长的比特流中识别出来。
例如：针对一个较长的比特流010010010011110101010…，我们希望能将比特序列为“10010”的序列检测出来，并且每次检测到10010就将输出置“1”.

注意：如序列”100100100…"，根据以上的介绍，会在第六个比特的时刻输出会置1，但是，在第9个比特时输出不会被置”1“，虽然第4-8比特也构成了”10010“，但是却与第一次的”10010“重叠，因此不能算作有效检测。

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二、状态转移图

设：
S0表示初始态，代表检测到第一个比特为0，即”0“；
S1是第二个状态，代表检测到第一个比特为1，即”1“；
S2是第三个状态，代表检测到的序列为”10“；
S3是第四个状态，代表检测到的序列为”100“；
S4是第五个状态，代表检测到的序列为”1001“；

注意：该状态的设定已经化简掉多余状态。

三、序列检测器Verilog HDL程序

1、源程序

代码如下：

module SeqDetecter(clk,reset_n,bits,Det_Done);input	clk;input	reset_n;input	bits;output	reg Det_Done;parameter	S0 = 5'b00001;parameter	S1 = 5'b00010;parameter	S2 = 5'b00100;parameter	S3 = 5'b01000;parameter	S4 = 5'b10000;reg		[4:0] state;always @(posedge clk,negedge reset_n)if(!reset_n) state <= 5'b00001;else begincase(state)S0:     if(bits == 0) state<=S0; else  state<=S1;S1:     if(bits == 0) state<=S2; else  state<=S1;  S2:     if(bits == 0) state<=S3; else  state<=S1;S3:     if(bits == 0) state<=S0; else  state<=S4;S4:     if(bits == 0) state<=S0; else  state<=S1;default:              state<=S0;endcaseendalways @(posedge clk,negedge reset_n)if(!reset_n)Det_Done<=0;else begincase(state)S0:     Det_Done <= 1'b0;S1:     Det_Done <= 1'b0;  S2:     Det_Done <= 1'b0;S3:     Det_Done <= 1'b0;S4:     if(bits == 0) Det_Done<=1'b1; else  Det_Done<=1'b0;default:Det_Done <= 1'b0;endcaseend
endmodule

2、测试平台程序

代码如下（示例）：

`timescale 1ns / 1nsmodule seq_detecter_tb;reg     sclk;reg     sreset_n;wire    oDet_Done;wire    x;reg     [23:0]seqs;SeqDetecter inst0(.clk(sclk),.reset_n(sreset_n),.bits(x),.Det_Done(oDet_Done));initial sclk = 0;always #10 sclk = ~sclk;assign x = seqs[23];initial beginsreset_n   = 1;seqs       = 23'b0; #200;sreset_n   = 0;#20;sreset_n   = 1;seqs       = 20'b1100_1001_0000_1001_0100;#1000;$stop;endalways @(posedge sclk)seqs = {seqs[22:0],seqs[23]};endmodule

该处使用的url网络请求的数据。

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四、仿真结果

五、总结

本博文实现了一个简单的基于状态机的序列检测器，并给出了仿真结果，可以作为Verilog HDL学习中，时序电路设计的练习题目。