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Detector de patrones en Verilog: Detección avanzada de secuencias en FPGA

Un ejemplo previo exploró un detector de secuencia simple. Aquí otro ejemplo para detector de patrón que detecta un patrón ligeramente más largo.

Diseño

module det_110101 (
    input clk,
    input rstn,
    input in,
    output out
);
parameter IDLE = 0, S1 = 1, S11 = 2, S110 = 3, S1101 = 4, S11010 = 5, S110101 = 6;
reg [2:0] cur_state, next_state;
assign out = cur_state == S110101 ? 1 : 0;
always @ (posedge clk) begin
    if (!rstn) cur_state <= IDLE;
    else cur_state <= next_state;
end
always @ (cur_state or in) begin
    case (cur_state)
        IDLE: begin
            if (in) next_state = S1;
            else next_state = IDLE;
        end
        S1: begin
            if (in) next_state = S11;
            else next_state = IDLE;
        end
        S11: begin
            if (!in) next_state = S110;
            else next_state = S11;
        end
        S110: begin
            if (in) next_state = S1101;
            else next_state = IDLE;
        end
        S1101: begin
            if (!in) next_state = S11010;
            else next_state = IDLE;
        end
        S11010: begin
            if (in) next_state = S110101;
            else next_state = IDLE;
        end
        S110101: begin
            if (in) next_state = S1;
            else next_state = IDLE; // Bug 2
        end
    endcase
end
endmodule

Testbench

module tb;
reg clk, in, rstn;
wire out;
integer l_dly;
always #10 clk = ~clk;
det_110101 u0 ( .clk(clk), .rstn(rstn), .in(in), .out(out) );
initial begin
    clk <= 0; rstn <= 0; in <= 0;
    repeat (5) @ (posedge clk);
    rstn <= 1;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 0;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 0;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 0;
    @(posedge clk) in <= 1;
    @(posedge clk) in <= 0;
    @(posedge clk) in <= 1;
    #100 $finish;
end
endmodule

Salida de simulación:

ncsim> run
T=10 in=0 out=0
T=30 in=0 out=0
T=50 in=0 out=0
T=70 in=0 out=0
T=90 in=0 out=0
T=110 in=1 out=0
T=130 in=1 out=0
T=150 in=0 out=0
T=170 in=1 out=0
T=190 in=0 out=0
T=210 in=1 out=0
T=230 in=1 out=1
T=250 in=1 out=0
T=270 in=0 out=0
T=290 in=1 out=0
T=310 in=0 out=0
T=330 in=1 out=0
T=350 in=1 out=1
T=370 in=1 out=0
T=390 in=1 out=0
T=410 in=1 out=0
Simulation complete via $finish(1) at time 430 NS + 0

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