三段式状态机

    三段式建模描述FSM的状态机输出时，只需指定case敏感表为次态寄存器，然后直接在每个次态的case分支中描述该状态的输出即可，不用考虑状态转移条件。

   三段式描述方法虽然代码结构复杂了一些，但是换来的优势是使FSM做到了同步寄存器输出，消除了组合逻辑输出的不稳定与毛刺的隐患，而且更利于时序路径分组，一般来说在FPGA/CPLD等可编程逻辑器件上的综合与布局布线效果更佳。

示列如下：

//第一个进程，同步时序always模块，格式化描述次态寄存器迁移到现态寄存器

always @ (posedge clk or negedge rst_n)  //异步复位

 if(!rst_n)

   current_state <= IDLE;

 else

   current_state <= next_state;//注意，使用的是非阻塞赋值

//第二个进程，组合逻辑always模块，描述状态转移条件判断

always @ (current_state)   //电平触发

  begin

    next_state = x;  //要初始化，使得系统复位后能进入正确的状态

    case(current_state)

    S1: if(...)

       next_state = S2;  //阻塞赋值

    ...

    endcase

end 

//第三个进程，同步时序always模块，格式化描述次态寄存器输出

always @ (posedge clk or negedge rst_n)

...//初始化

 case(next_state)

S1:

   out1 <= 1'b1;  //注意是非阻塞逻辑

S2:

   out2 <= 1'b1;

default:...   //default的作用是免除综合工具综合出锁存器。

endcase

end