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基于FPGA的图像处理(五)--状态机

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LMQQ|  楼主 | 2013-1-22 21:37 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 LMQQ 于 2013-1-22 21:38 编辑

    使用FPGA实现各种算法时,状态机是很常用的方法,在SysGen中有两种非常简便的方法构建状态机,一是使用Mcode,以switch-case语句轻松实现,二是使用SysGen自带状态机模块。

     状态机

假设我们要从01序列中检测出1011序列,则状态机模型如下

Next State Matrix:[0 1; 2 1; 0 3; 2 1]

Output Matrix : [0 0; 0 0; 0 0; 0 1]




一、使用Mcode实现

上一篇博客讲解了在Sysgen中Mcode的限制能力,这里直接使用

构建模型如下:


Singal From Workspace用于产生一个01序列,作为输入信号。

gatwayIn将数据类型转化为UFix_1_0

添加Mcode函数stateMcode.m


[plain] view plaincopy



  • <span style="font-size:24px;">function [nextState, matched] = stateMcode(currentState, din)  
  • % This is the update function for detecting a pattern of 1011  
  • % This function represents a stateless and combination logic block.  
  • % The output nextState should be to a register, and the output  
  • % of the register should be fed back to the input currentState.  
  • % Because the state register block has a feed back connection, in  
  • % order to propagate the port prototypes automatically, the prototype  
  • % of nextState should be determined only by constants or through  
  • % an explicity xfix() call.  
  •   
  •   seen_none = 0; % initial state, if input is 1, switch to seen_1  
  •   seen_1 = 1;    % first 1 has been seen, if input is 0, switch  
  •                  % seen_10  
  •   seen_10 = 2;   % 10 has been detected, if input is 1, switch to  
  •                  % seen_1011  
  •   seen_101 = 3;  % now 101 is detected, is input is 1, 1011 is  
  •                  % detected and the FSM switches to seen_1  
  •   
  •   % the default value of matched is false  
  •   matched = false;  
  •   
  •   switch currentState  
  •    case seen_none  
  •     if din==1  
  •       nextState = seen_1;  
  •     else  
  •       nextState = seen_10;  
  •     end  
  •    case seen_1 % seen first 1  
  •     if din==1  
  •       nextState = seen_1;  
  •     else  
  •       nextState = seen_10;  
  •     end  
  •    case seen_10 % seen 10  
  •     if din==1  
  •       nextState = seen_101;  
  •     else  
  •       % no part of sequence seen, go to seen_none  
  •       nextState = seen_none;  
  •     end  
  •    case seen_101  
  •     if din==1  
  •       nextState = seen_1;  
  •       matched = true;  
  •     else  
  •       nextState = seen_10;  
  •       matched = false;  
  •     end  
  •    otherwise  
  •     % if nextState is not assigned outside the switch statement,  
  •     % an otherwise statment is required  
  •     nextState = seen_none;  
  •   end  
  •   
  • </span>  



Scope效果如图:





二、使用Mealy State Machine模块实现

构建模型:


设置Mealy State Machine参数,就是状态机的参数



仿真结果如下:


在进行FPGA图像处理时,经常会用到状态机,这几天刚学习过,记录一下,其实使用Verilog直接实现也不是很难,只是会比SysGen稍微麻烦一些,修改起来也会花费更多的时间。

Model Based Design 在Xilinx 的工具中逐渐得到加强,相信以后会更加的方便。

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GoldSunMonkey| | 2013-1-22 21:46 | 只看该作者
很好,学习啦

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评论回复
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feihong777| | 2013-1-23 22:28 | 只看该作者
没有图片啊

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qin552011373| | 2013-1-27 20:41 | 只看该作者
看不到图

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5
GoldSunMonkey| | 2013-1-27 20:55 | 只看该作者
qin552011373 发表于 2013-1-27 20:41
看不到图

不知道为什么看不见图

使用特权

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