1、验证1101序列（Moore）

题目要求：
用Moore型状态机验证1101序列。

题目描述：
用使用状态机验证1101序列，注意：允许重复子序列。如图

端口描述：

module moore_1101(

input clk,//时钟信号

input clr,//reset复位信号，高电平有效

input din,//输入序列

output dout //输出结果

);

方法一：状态机的通用解法——基础状态转移方程

module moore_1101(
	input clk,//时钟信号
	input clr,//reset复位信号，高电平有效
	input din,//输入序列
	output reg dout //输出结果
);

	reg [2 : 0] curr, next;//状态保存
    parameter temp = 3'd0, s1 = 3'd1, s2 = 3'd2, s3 = 3'd3, s4 = 3'd4;
    
    always @ (posedge clk) begin
        if (clr) curr = temp;
        else curr = next;
    end//这一段需要用阻塞赋值
    
    always @ (*) begin
        case(curr)
            temp: next <= din ? s1 : temp;//闲置状态
            s1: next <= din ? s2 : temp;//已有一个1的状态，再得到一个1进s2，得到0则进闲置
            s2: next <= din ? s2 : s3;//已有11的状态，再得到1进s2，得到0进s3
            s3: next <= din ? s4 : temp;//已有110的状态，再得到一个1进s4，得到0进闲置
            s4: next <= din ? s2 : temp;//已经1101，再得到一个1进s2，得到0进闲置
        endcase
    end//状态转移
            
    always @ (posedge clk) begin
        if (clr) dout <= 0;
        else dout <= ((curr == s4) ? 1 : 0);
    end//这一段可以用阻塞赋值也可以用非阻塞赋值
    
endmodule

方法二： D触发器灵活得出状态转移方程

假设需对$n$位序列进行检测，则最多需要$n$个$D$触发器（很好理解，最多的情况就是储存全部信息，每位一个$D$触发器）
以四位为例，于是有D触发器$D_0,D_1,D_2,D_3$，现态为$q_0,q_1,q_2,q_3$。
显然状态转移方程为
$D_0=\mathrm{cin}$
$D_1=D_0$
$D_2=D_1$
$D_3=D_2$
注意：如果状态转移方程不显然，则需严格按照设计状态-状态化简-状态转移真值表-状态转移方程过程进行来得出转移方程，相关内容在数电-同步时序电路。

module moore_1101(
	input clk,//时钟信号
	input clr,//reset复位信号，高电平有效
	input din,//输入序列
	output dout //输出结果
);
	reg q3 = 0, q2 = 0, q1 = 0, q0 = 0;
    
    always @ (posedge clk) begin
        if (!clr) begin
            q0 <= din;
            q1 <= q0;
            q2 <= q1;
            q3 <= q2;
        end
        
        else begin
            q0 <= 0;
            q1 <= 0;
            q2 <= 0;
            q3 <= 0;
        end
    end
    assign dout = (({q3, q2, q1, q0} == 4'b1101) ? 1 : 0);