本題鏈接：

https://hdlbits.01xz.net/wiki/Fsm_ps2

PS/2 鼠標協(xié)議發(fā)送三個字節(jié)長的消息。 然而在連續(xù)的字節(jié)流中，消息的開始和結束位置并不明顯。 唯一的提示是每個三字節(jié)消息的第一個字節(jié)中總是有 bit[3]=1（但其他兩個字節(jié)的bit[3]可能是1或0，這具體取決于數(shù)據）。

我們想要一個有限狀態(tài)機，當給定輸入字節(jié)流時，它將搜索消息邊界。 我們將使用的算法是通過丟棄字節(jié)，直到我們看到 bit[3]=1 成立的字節(jié)。 然后我們假設這是消息的字節(jié) 1，并在整個?3 個字節(jié)都已接收（完成）后發(fā)出消息的接收信號。

?有限狀態(tài)機應該在成功接收到每個消息的第三個字節(jié)后立即在循環(huán)中發(fā)出完成信號。

提供一些時序圖來解釋所需的行為。

?在無錯誤的情況下，每三個字節(jié)形成的一條消息：

發(fā)生錯誤時，搜索字節(jié) 1：

請注意，這與 1xx 序列識別器不同。 此處不允許重疊序列：

題目

提示:

盡管 in[7:0] 是一個字節(jié)，但有限狀態(tài)機只有一個輸入：in[3]。

你需要~4狀態(tài)。 只用三個狀態(tài)可能不起作用，因為其中一個需要斷言完成，并且對于每個接收到的消息完成斷言僅給予一個周期的時間。

提示:

答案

有限狀態(tài)機（Finite-State Machine，F(xiàn)SM），簡稱狀態(tài)機，是表示有限個狀態(tài)以及在這些狀態(tài)之間的轉移和動作等行為的數(shù)學模型。狀態(tài)機不僅是一種電路的描述工具，而且也是一種思想方法，在電路設計的系統(tǒng)級和 RTL 級有著廣泛的應用。

Verilog 中狀態(tài)機主要用于同步時序邏輯的設計，能夠在有限個狀態(tài)之間按一定要求和規(guī)律切換時序電路的狀態(tài)。狀態(tài)的切換方向不但取決于各個輸入值，還取決于當前所在狀態(tài)。狀態(tài)機可分為 2 類：Moore?狀態(tài)機和 Mealy 狀態(tài)機。

PS/2接口是一種PC兼容型電腦系統(tǒng)上的接口，可以用來鏈接鍵盤及鼠標。PS/2的命名來自于1987年時IBM所推出的個人電腦：PS/2系列。PS/2鼠標連接通常用來取代舊式的序列鼠標接口（DB-9?RS-232）；而PS/2鍵盤連接則用來取代為IBM PC/AT所設計的大型5-pin?DIN接口。PS/2的鍵盤及鼠標接口在電氣特性上十分類似，其中主要的差別在于鍵盤接口需要雙向的溝通。在早期如果對調鍵盤和鼠標的插槽，大部分的臺式機主板不能將其正確識別?，F(xiàn)在已經出現(xiàn)共享接口，能夠隨意插入鍵盤或鼠標并正確識別處理。

目前PS/2接口已經慢慢的被USB所取代，只有少部分的臺式機仍然提供完整的PS/2鍵盤及鼠標接口，少部分機器則已無PS/2，大部分的機器僅提供一組鍵盤及鼠標可以共享之PS/2接口或是僅可供鍵盤使用。有些鼠標及鍵盤可以使用轉換器將接口由USB轉成PS/2，亦有可從USB分接成鍵盤鼠標用PS/2接口的轉接線。不過，由于USB接口對鍵盤無特殊調整下最大只能支持6鍵無沖突，而PS/2鍵盤接口可以支持所有按鍵同時而無沖突。[1]因此大部分主板PS/2鍵盤連接端口仍然被保留，或是僅保留一組PS/2鍵盤及鼠標都可共享之PS/2端口，同時保留鍵盤及鼠標各自單獨接口之主板目前已經比較少。

PS/2接口從定義上不支持熱插拔，盡管在實踐中，大部分PS/2鍵盤熱插拔可以直接使用，但也應當避免熱插拔行為。哪怕設備支持混用鍵盤鼠標接口，跨接口類型的熱插拔一般無法實現(xiàn)，需要重啟設備后才能正常工作，這是控制器及操作系統(tǒng)共同導致的。

參考內容：

6.3 Verilog 狀態(tài)機?| 菜鳥教程：

https://www.runoob.com/w3cnote/verilog-fsm.html

PS/2接口 | 維基百科：

https://zh.wikipedia.org/wiki/PS/2接口