跟李凡老师学FPGA之D100：FPGA 100天总结（20170520课堂笔记）

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        两段式比较经典，但是设计比较复杂。
        它的性能会非常好。我们知道两段的设计，有相关的例子。
        三段就是在两段的基础上，做个修改，因为两段的时候输出，都是开节点的输出，设计要更困难一些。
        特别是输出信号，有毛刺，有非安全行为等一系列的问题。
        三段呢，将会把这个信号单独地拿出来。
        三段三分之一跟二分之一一模一样。
        就是原来的二分之一，现在是三分之一。
        这是NS，CS。
        三分之二，就是原来的二分之二，保留出NS的部分。

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        就是三分之二只写了个状态转移，把ST放在这。
        二分之二是把ST放进来，把摩尔或者米利放进来。
        三分之三，是原来二分之二的部分拆开来，只留下输出，写成闭节点。

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        三分之三是个闭节点。
        闭节点就意味着它的输出信号是被寄存器捕获的输出。
        所以说一段两段三段里面，唯独只有两段它的输出信号是组合电路的输出。
        不是说组合电路的输出就不是同步电路，它是同步电路。
        它的末级有寄存器，所以说我们称之为开节点。
        它的设计会更复杂一些。
        因为我们在同步电路里面，我们介绍过潜伏期分析，潜伏期分析里面如果都是寄存器输出，在时钟沿右侧发生的信号，我们就用单拍潜伏期线，单拍潜伏期矢量就可以把它设计出来。
        但是两段式这个不是，这个要用零拍潜伏期来做，要复杂一些。
        这是状态机的模型。

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        一段两段三段应用都很多，实际上都不离其左右，就是无论做多么复杂的设计，总跳不过这个圈子，它一定是在其中。
        我们说到，在西方高校现代EDA的理论里面，就是线性序列机。
        大家如果我们做过IIC，我们至芯的课程里面，有IIC的非常经典的代码，早先的IIC的代码呢，是用状态机写的。
        甚至还有异步串行收发器，232，也是用状态机写的，那就很复杂了。
        EDA把一个硬件用软件的方式来写，不仅是写得复杂，可综合效率低，而且到处出问题，不稳定。
        所以说我们仍然是回到硬件的平台上。
        这个时候我们换一种思路。

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        我们知道IIC，我们从线性序列机来说，那就很清楚啊，代码量也很少，一个IIC全部写完，也就是200行，而且清清楚楚的，综合出来的面积速度优势都在，都比状态机好。
        就是线性序列机，实际上它跟状态机之间的关系是什么呢？
        它跟状态机之间的关系不是一个PK的关系，而是一个继承的关系。
        它就是状态机的特例。它是三段的特例。
        仍然是这个模型，没有变。
        理论模型不会变的。
        就像我们说的，现代的科学体系都是跟公理有关的，几何无论怎么发展，两个点之间过一条直线，这点是不会变的，这是理论体系不会变，只不过呢，它是它的特例。
        当线性序列机描述的状态转移的过程，可以从前一个状态指向后一个状态，时序这种关系，称之为序列机。

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        Ciletti的教材上，Sequential Machine。
        我们认为是线性的，因为在剑桥的教材里面，它认为它的逻辑是加成的逻辑，没有平方的逻辑。
        我们现在的IP核里面，如果我们不把平方器，就是非线性的部分加上去，比方说三角函数啊等等。
        它确实就是一个线性序列机LSM。
        它是特例。
        当能够把状态的转移，用节拍来描述的时候，就是一个线性序列机。
        就是这个ST的过程，在时钟的驱动下面，始终是一个状态指向下一个状态。

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        第一个状态指向第二个状态，第二个状态指向第三个状态。
        所以说线性序列机，LSM，两种模型，从一个状态跳到第二个状态，跳到最后一个状态，就停下来。
        这就完成了一个线性序列，在停在N点的时候，称之为它的一个停点。
        所以说这种情况之下，是带终止符的。
        也就是说，这个时候，启动了以后，是执行这么一个序列，停了。
        停了以后根据第二次的触发条件，再回到零点，再执行一个序列。
        所以说这是一个特定的序列。

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        比如说，我们上电的序列，SDRAM上电的序列，或者说刷新的序列。
        它就是一个序列嘛。
        从0点开始，到N点就停下来。这是第一种情况，就是带终止符的。
        还有些情况呢，第二种情况，就是环形的，0,1启动了以后，到N，又回到零。
        周而复始。这个是带终止符的，这个呢是周而复始的。
        只要给出个启动条件，始终是从0到N，N到0，周而复始，这个状态。
        这个CS的变化。
        这个呢，就是称之为带模数运行的。
        如果是0到N-1的话，就是N位。

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        所以说这个时候呢，把状态用节拍来描述，这是状态机的特例。
        仍然是这个模型，只不过是它的一个特例。
        只不过，在这个ST转移的过程中，是前一个指向后一个。
        两种形式，第一种，是带终止符，第二种，周而复始，是带模循环的。
        这两种模型，线性序列机是有限状态机的特例，当然就可以用有限状态机的代码模型来描述了。
        我们来写线性序列机，要写代码模型。
        三分之一的部分，需要NS。