从VHDL代码到真实硬件:设计有限状态机
在深入设计之前,我们先快速回顾一下有限状态机。有限状态机是顺序逻辑电路的抽象数学模型,在任何给定时刻,它只能在有限数量的状态中运行。FSM可以在每个时钟周期在其状态之间转换一次。下一个状态基于外部输入和当前状态(这意味着它使用了记忆逻辑)。有限状态机可用于检测或生成序列,是电梯、交通灯、自动售货机和电...
用生成式AI设计芯片,实例1:从有限状态机图片直接生成SV代码
第一个实验通过将有限状态机(FSM)图转换为SystemVerilog(SV)代码,展示了生成式人工智能的非凡能力。在本例中,谷歌的生成式人工智能模型--BARD被用来生成一个自动售货机FSM的SystemVerilog实现。状态机图片:代码如下VendingmachineFSM//Disclaimer:Thiscodeisnottestedforcorrect...
科学家提出纯机械计算机新理论,提升有限机械系统的运算能力,为...
人们一般通过数字电路来实现算法处理和信息处理,比如生活中常见的电脑、红绿灯、自动售货机等。然而,在一些极端环境譬如极端温度之下,电路和电源设备极有可能失效,从而导致计算结果不可靠。那么,在这种情况下该如何进行计算?业内人士很自然地会联想到电子计算机的前身:机械计算机。其中,最典型的例子包括加法器和差分...
PNAS: 双稳态单元,构建智能机械超材料
一个有效的思路是利用多稳态结构的构型转换来模拟电路设备中的状态切换,过去科学家已经基于此实现了“与”,“或”,“非”等机械逻辑运算。近日,研究人员发现,多稳态结构中双稳态单元之间的变形耦合行为能够引发非平凡的系统状态切换行为,从而大大提升有限机械系统的运算能力。相关工作以“Controlledpathwaysandsequenti...
西交大校友一作兼唯一通讯《PNAS》:双稳态单元,构建智能机械超材料
自动售货机,红绿灯,地铁闸门等电子设备在生活中随处可见。它们通过数字电路实现系统状态之间的切换,从而控制设备的有效运行。环境友好型社会的发展目标促使我们思考:在没有电源的情况下,能否使用纯机械手段实现复杂运算?一个有效的思路是利用多稳态结构的构型转换来模拟电路设备中的状态切换,过去科学家已经基于此实现了“...
9种单片机常用的软件架构
以下是一个使用C语言编写的有限状态机(FSM)的示例,模拟了一个简单的自动售货机的状态转换(www.e993.com)2024年9月20日。#include<reg51.h>//包含51系列单片机的寄存器定义//定义自动售货机的状态typedefenum{IDLE,COIN_INSERTED,PRODUCT_SELECTED,DISPENSE,CHANGE_RETURNED}VendingMachineState;//定义事件typedefenum{COIN_EVENT,...
基于有限状态机的自动售货机控制器
因此,对于自动售货机控制器这样一个系统,其内部的状态机是一种层次型状态机。本文根据层次型状态机的互斥与包含的双重特性,提出层次型有限状态机模型,并且用来实现自动售货机控制器。模型使用树结构来描述状态集,包含其他状态的状态称为“树枝节点”,不包含其他状态的状态称为“叶子节点”。为方便用单树结构描述,总...