HDL代碼設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一就是設(shè)計(jì)程序的狀態(tài)機(jī)FSM，狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制著整個(gè)程序的流程，為了理解程序，我們經(jīng)常需要把狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖畫出來，這樣看起來很直觀，但是，有沒有辦法自動(dòng)生成狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖呢？

在ISE或者M(jìn)odelSim中有沒有這樣的工具呢？

答案是肯定的，ModelSim中即有這樣的工具，下面以ISE13.4和ModelSim6.5為例，使用一段最簡(jiǎn)單的狀態(tài)機(jī)代碼說明如何操作來自動(dòng)生成狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

代碼如下：
module Top_fsm(
input clk,
input rst,
output reg fsm_out
);

parameter IDLE = 3'd0, S1 = 3'd1, S2 = 3'd2, S3 = 3'd3, S4 = 3'd4, S5 = 3'd5;
reg [2:0] status;
always @ (posedge clk)
if(!rst)begin
status <= IDLE;
end
else begin
case(status)
IDLE:begin
fsm_out <= 1'b0;
status <= S1;
end
S1:begin
fsm_out <= 1'b1;
status <= S2;
end
S2:begin
fsm_out <= 1'b0;
status <= S3;
end
S3:begin
fsm_out <= 1'b1;
status <= S4;
end
S4:begin
fsm_out <= 1'b0;
status <= S5;
end
S5:begin
fsm_out <= 1'b1;
status <= IDLE;
end
default:begin
fsm_out <= 1'b0;
end
endcase
end
endmodule

我們?cè)贗SE中直接切換到ModelSim仿真模式，如圖所示：

雙擊Simulate Behavioral Model，將打開ModelSim。

在ModelSim中執(zhí)行View---FSM list命令，如下圖所示：

然后就會(huì)發(fā)現(xiàn)ModelSim左邊這部分的標(biāo)簽多了一項(xiàng)，如下面兩幅圖的對(duì)比：

未執(zhí)行命令前是這樣子的：

執(zhí)行完命令是這樣子的：

這時(shí)候在FSM List標(biāo)簽下，可以看到如下內(nèi)容，雙擊之：

于是出現(xiàn)了下面的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：

這時(shí)觀察生成的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖發(fā)現(xiàn)，所有的狀態(tài)都在復(fù)位的情況下返回了狀態(tài)IDLE，這是我們不期望的，仔細(xì)觀察這時(shí)的菜單欄可以發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)FSM View項(xiàng)：

將Show Transitions to "Reset"項(xiàng)前面的對(duì)勾去掉，就會(huì)發(fā)現(xiàn)不顯示復(fù)位情況下返回狀態(tài)IDLE了，如下圖所示：

細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)到了S5并未返回IDLE，但在前面的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中的確有Cond2:1這種狀態(tài)轉(zhuǎn)到狀態(tài)IDLE，這估計(jì)是軟件所導(dǎo)致的吧。

簡(jiǎn)單的應(yīng)用就這些，深一些的功能自己好好探索吧。

最后說一下這種自動(dòng)生成的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的缺點(diǎn)：因?yàn)樗J(rèn)生成的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖一定是一個(gè)圓，所以當(dāng)你的狀態(tài)比較復(fù)雜時(shí)，并非是一個(gè)簡(jiǎn)單的切換時(shí)，生成的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖也就會(huì)很亂很亂，可讀性直接下降，不知道是可以可調(diào)節(jié)或者有什么更好的生成工具？