关于状态机的编码（独热码和格雷码）

ID:109770 · 发表于 2016-3-22 22:57

在设计状态机时有几种状态编码方法：二进制，格雷码（gray）和独热码（one hot code）。他们各有各的优点。
独热格雷二进制
4'b0001 2'b00 2‘b00
4'b0010 2'b01 2’b01
4'b0100 2'b11 2‘b10
4'b1000 2'b10 2’b11
one hot，独热嘛，一看就明白，就是只有一位是高电平。独热码使用的触发器较多，但可减少实现状态机的组合逻辑数目，减少复杂性，提高系统的速度，即工作时钟频率可以做到最高。格雷码是使用最小数目的触发器来编码状态机，但形成的组合逻辑比较复杂。
使用独热码编码时，会出现很多未使用的状态，而使用二进制编码和格雷码编码时，如果状态机的状态数不是2的指数次方时，也会出现未使用状态。
格雷码每个相邻的状态切换只有一个bit的信号跳变，适用于异步握手的情况，比如异步FIFO的指针计数。

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