有限状态机FSM在PLD中的实现分析

随着EDA技术的发展,利用VHDL语言描述有限状态机(FSM),得到广泛应用研究。本文通过举例,利用VHDL语言描述了不同模式的有限状态机,分析了有限状态机在PLD中综合的特点。同时,本文中对不同描述风格的有限状态机在PLDEMP7032中综合的特性进行了比较分析。可以看出,不同的模式、不同的描述风格,对有限状态机的特性具有较大的影响。这一结果,为在实际的设计中,对有限状态机的VHDL语言设计的优化提供了有效的参考依据。

基于有限状态机FSM的智能锅炉控制器的设计

锅炉控制器的小型化、智能化已经成为锅炉控制系统的发展趋势,采用微型控制器单片机及工业液晶显示代替传统PLC和工控机,是目前锅炉改造的一种新思路。介绍了一种可应用于小型燃煤锅炉控制系统的智能控制器,该控制器采用单片机作为主控制器,结合外围数字芯片及相关电路完成其硬件电路设计,提出一种基于有限状态机(FSM)的程序控制方法完成控制器的软件设计,通过对控制器做详细的实验调试,验证其能够满足小型燃煤锅炉的温度、液位等信息的采集和控制功能,且灵活的人机界面能够实现相关参数的设置和控制。

System Verilog与Verilog描述状态机(FSM)之比较

由于状态机不仅是一种电路的描述工具,而且也是一种思想方法,因而在电路设计的系统级和RTL级有着广泛的应用。如何编写出高质量、易维护和可复用的RTL级代码,这既对硬件工程师提出了新的挑战,又对硬件描述语言的抽象层次、语义及语法也提出了更高的要求。本文详细描述了如何使用新的System Verilog来构建FSM的寄存器传输级(RTL)编码技术,并且将现存有效的RTL编码风格与新的增强的System Verilog编码风格进行比较,以显示System Verilog在构建FSM中的优势。

有限状态机的VHDL描述及综合

介绍了使用VHDL描述有限状态机的方法,重点分析了综合过程中的竞争和毛刺现象产生的原因,并提供了解决方法。最后以图形学中的直线算法为例实现了可综合的FSM描述,并通过门级仿真验证了其正确性。

FPGA有限状态机模拟I^2C总线设计

以I2C总线协议为根据,用有限状态机(FSM:Finite State Machine)设计了基于FPGA的I2C初始化程序模块。主要内容包括简述I2C总线的特点;介绍用FPGA中FSM开发I2C总线模块时的设计思想和实现过程;给出并解释了部分用Verilog HDL描述I2C总线初始化SAA7111和SAA7121的程序,最后在QuartusII中进行了I2C总线主从模式下的时序仿真和用其内嵌逻辑软分析仪SignalTapII完成了硬件调试。

非完全确定有限状态机最小闭覆盖的有效算法

有限状态机(FSM)综合中,状态化简对减少电路的复杂度是非常重要的,由于EDA综合系统的发展和需要,要求能够有效地对较大规模的FSM最小化,对于完全确定的有限状态的已有较好的算法,而非完全确定的有限状态机的最小化的问题一直是个难题。利用生成序列、动态构造搜索树、修剪、启发式深度搜索和分支限界等方法,提出了一种有效的求解非完全确定有限状态机的状态最小化算法,减少了搜索的空间,提高求解速度。

面向独热编码的有限状态机抗单粒子翻转设计

在空间高能粒子影响下,电路容易发生单粒子翻转,而在电路设计中处于核心地位的有限状态机一旦受到单粒子翻转影响,可能无法进行正常的状态转移,从而导致有限状态机失去数据控制功能。为此,面向独热编码的有限状态机进行了抗单粒子翻转设计,并以航空全双工交换以太网中的入队数据总线控制模块作为验证模型,通过故障注入验证了设计方法的正确性。最后对该设计进行了可靠性评估,结果表明相比于传统的三模冗余加固方法,该方法的失效概率降低了两个数量级,此外还能根据实际需求调整纠正位数。相比于编码方式,该方法采用的逻辑更简单,更便于设计人员的开发和使用,具有较强的实用性。

有限状态机在嵌入式系统中的实现及应用

如何使嵌入式软件代码更加可靠,增强程序的可维护性,一直以来都是嵌入式程序员追求的目标。论述了有限状态机的原理和其实现方法;采用状态机方法编写了一个按键扫描程序,介绍了状态机编程在嵌入式系统中的实际应用和优点。

基于有限状态机的煤矿风机控制系统设计

为了实现煤矿风机的实时监控,采用有限状态机理论对风机控制系统进行状态分析和工作流程控制。根据风机的运行工况,将其控制回路分为不同的工作状态。将这些工作状态组合成一个具体的有限状态机,实现变频器的控制及状态的转移,从而可以提高风机控制系统的可靠性。

利用有限状态机重构XNA游戏

在Windows系统上开发游戏一般要求开发者不仅要掌握C++语言、Windows SDK,还要了解DirectX、人工智能技术等,这往往造成较高的游戏开发门槛。随着微软XNA框架的推出,越来越多的开发者可以快速推出自己的游戏作品,但是正因为这个框架很容易上手,也导致了很多游戏初学者虽然实现了游戏的功能,但是代码的组织较为混乱。本文从实际的教学经验中总结了如何利用有限状态机原理重构XNA游戏的一些思路。

基于有限状态机的串行通信采样数据分析方法

基于物理层波形的串行通信测试方法是通过对物理层波形的采样并分析得到数据链路层数据。根据CAN总线和RS232的协议结构,各数据域的前后相关且状态有限,采用有限状态机对数据流进行扫描分析可实现数据的快速处理。

基于有限状态机的二进制序列信号检测器的设计

本文用Verilog HDL语言在Altera公司的现场可编程逻辑器件EP1C6Q240C8上设计了一个8位序列信号检测电路。文中介绍了Verilog HDL状态机设计电路的方法,给出了所设计电路的仿真波形,并最终在可编程逻辑器件EP1C6Q240C8上实现了该电路。

基于有限状态机的变电站倒闸操作票生成方法

针对目前变电站倒闸操作票系统存在智能性和实用性不足的问题,研究了一种基于有限状态机(finite state machine,FSM)的操作票智能生成方法。根据变电设备与有限状态机之间的关系建立操作票生成模型,通过解析操作任务获取所有相关操作设备和初始状态,以每个操作设备事件作为状态,倒闸操作原则、转移后的设备事件等约束条件为输入信号,驱动有限状态机转移操作设备的状态,进行模型求解,实现操作票智能生成。通过算例对该方法进行验证,测试结果表明:该方法开出的操作票与实际操作票结果一致,能够高效、迅速地完成开票操作,智能性及实用性较强。

基于有限状态机的交会对接飞行任务规划方法

为实现多约束条件下载人航天器交会对接(RVD)飞行任务的快速、准确规划,提出了一种基于有限状态机(FSM)的飞行任务规划方法。通过飞行过程与有限状态机的映射关系建立图形化任务规划模型,以飞行事件为状态,以测控、光照等约束条件为输入信号,驱动有限状态机的状态转移,进行模型求解,实现交会对接飞行任务的自动规划。以中国神舟十号飞行任务中航天员手控交会对接试验为例,进行了规划验证。经对比,规划计算结果与任务实施结果一致,表明所提方法可以实现交会对接飞行任务的快速、准确规划。

基于有限状态机的虚拟训练过程模型研究

通过一个基于操作规程的虚拟训练系统研究了系统仿真流程,分析了有限状态机(FSM)的原理,结合虚拟仿真训练的特点,设计出了操作过程模型,并通过Windows消息机制编程实现了该模型。

基于VHDL状态机的智力抢答器的设计与实现

根据智力抢答器设计的要求,此系统所要求的功能有抢答鉴别、抢答计时、各组得分累加和动态显示功能等。采用VHDL状态机对其设计,设计思路清晰,编程易懂易读,简单明了,从而提高设计的灵活性和可靠性,降低电路的设计成本,缩短设计周期。

基于PDA和FSM的肉牛养殖可追溯信息采集与传输方法

为提高肉牛养殖信息采集与传输的自动化程度准确性,该文提出了基于个人数字助理(PDA)和有限状态机(FSM)的肉牛养殖可追溯信息采集与传输方法。利用PDA采集肉牛的日常养殖信息;在信息传到PC的过程中,通过利用有限状态机原理,以事件驱动的方式实现了PDA与PC之间的串口信息传输。重点研究了串口传输过程中有限状态机的建模,该方法改变了肉牛养殖信息传统、人工的采集与传输的方式,实现了养殖场信息的快速、准确的采集与传输。

基于监控理论的EFSM设计方法

随着扩展有限状态机(EFSM)模型在计算机科学和工程领域的广泛应用,EFSM的设计逐渐成为一个重要的问题。目前EFSM的设计仍然主要依赖于个人经验,缺乏理论基础。由于EFSM中每个转移的谓词可以看作此转移的一个监控器,所以可以用离散事件系统的监控理论为EFSM设计提供理论基础。首先定义了有限状态机(FSM)导出的EFSM及其产生的语言。然后,基于监控理论中的受控对象和监控器,提出了一种设计EFSM的方法,用离散事件系统监控理论为EFSM设计提供理论依据。最后用两个实际例子说明了提出方法的可用性和有用性。

小型嵌入式系统的分析方法——IFSM

首先从软件工程角度将嵌入式系统划分为小型嵌入式系统和复杂嵌入式系统,并分析两者区别。在分析已有软件工程方法的基础上,提出基于改进有限状态机的分析方法和基于盒图的设计方法是适用于小型嵌入式系统开发的工具,并以实例说明。最后对使用这些工具时应该注意的问题以及对策进行分析,表明这些方法具有较强的通用性。

一种新的基于FSM的UIO序列生成算法

在一致性测试中,如何有效地生成UIO序列一直为人们所关注.针对此,提出一种新的基于FSM的UIO序列生成算法,进而由C语言编写实现.该思想采用栈和结构体相结合的思路来保存UIO序列的完整路径,实验结果表明能够正确生成FSM图中各个状态的最短UIO序列.