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library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
entity FSM is
Generic( CNT: integer :=26); -- numero de veces que cuenta antes de hacer otro movimiento
Port (
reset : in std_logic;
clk : in std_logic;
tframe : in std_logic; --seal vsinc del vga, est a 0 un clk al refrescar terminar una pantalla
UP : in STD_LOGIC;
LEF : in STD_LOGIC;
RIG : in STD_LOGIC;
DOW : in STD_LOGIC;
bdir : out STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0); --bus direcciones
bdatin : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --bus datos que introduce info en la memoria
bdatout : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0); --bus datos que saxa datos de la memoria
rw : out STD_LOGIC_VECTOR(0 downto 0)); --seal de lectura/escritura
end FSM;
architecture Behavioral of FSM is
type mi_estado is (Inicio, Reposo, Movimiento,CalculoCasilla , Analisis, KO, Avanza,Sumar, OK1, OK2, OK3, OK, Ponpez); --estados
signal estado,p_estado: mi_estado;
signal cuenta, p_cuenta: unsigned(4 downto 0); --contador
signal pDserp,Dserp,pnxDserp,nxDserp,Dcola,pDcola: unsigned(7 downto 0); --registros de direcciones
signal pcasilla, casilla : std_logic_vector (3 downto 0); --registro para analizar las casillas
signal pRS,RS :std_logic_vector (4 downto 0); --bms bit de inicio, 3 y 2 mov cola, 1 y 0 mov cabeza
signal mov,pmov : STD_LOGIC_VECTOR (1 downto 0); --vector de movimiento
signal direcciones : std_logic_vector (3 downto 0); --Para codificar el movimiento
signal bdirs, pbdirs : std_logic_vector (7 downto 0); --Seales para hacer sincronas esa salida
signal bdatins, pbdatins : std_logic_vector (3 downto 0); -- Seales para hacer sincrona la salida
signal auxtframe,pflag,flag: std_logic;
signal pezcnt, p_pezcnt : unsigned (7 downto 0); --Seal para el contador para pintar el pescado
signal bdatouts: std_logic_vector (3 downto 0); --Seal que se corresponde con bdataout para el pescado
begin
direcciones(0)<=UP;
direcciones(1)<=RIG;
direcciones(2)<=LEF;
direcciones(3)<=DOW;
comb:process (direcciones,mov,tframe, flag) --Codificacin para el movimiento
begin
if (tframe='0') then
pflag<='1';
else
pflag<='0';
end if;
if (flag='0' and tframe='0') then
auxtframe<='1';
else
auxtframe<='0';
end if;
case direcciones is
when "0001" => -- arriba
pmov <= "00";
when "0010" => -- derecha
pmov <= "01";
when "0100" => -- izquierda
pmov <= "10";
when "1000" => -- abajo
pmov <= "11";
when others =>
pmov <= mov;
end case;
end process;
-----------------------------------------------------------
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-----------------------------------------------------------
estadosync: process (clk, reset) --Actualizacin de datos --tframe
begin
if (reset='1')then
estado<=Inicio;
Dserp <= "01101000"; -- Direcciones iniciales de posicion
nxDserp <= (others => '0');
Dcola <= "01101000";
casilla <= (others => '0');
RS <= (others=>'0');
cuenta<=(others=>'0');
mov<="00";
bdirs <= (others => '0'); -- OJO, si reset=1, la dir de mem va a 0.
bdatins <= (others => '0'); -- OJO. Este realmente debe tener el valor que vaya en la dir "00..0"
flag<='0';
pezcnt<=(others=>'0');
elsif (rising_edge(clk) and reset='0') then
estado<=p_estado;
-- if(tframe='0') then
cuenta<=p_cuenta;
-- end if;
Dserp <= pDserp;
Dcola <= pDcola;
casilla <= pcasilla;
nxDserp <= pnxDserp;
RS <= pRS;
mov<=pmov;
bdirs <= pbdirs;
bdatins <= pbdatins;
flag<=pflag;
pezcnt<=p_pezcnt;
end if;
end process;
-----------------------------------------------------------
-- Conexion de las seales a las salidas.
bdir <= bdirs;
bdatin <= bdatins;
bdatouts <= bdatout;
-----------------------------------------------------------
pescadoc: process(pezcnt, estado, cuenta)
begin
if (pezcnt<240) then
if (estado/=Ponpez or cuenta=2) then
p_pezcnt<=pezcnt+1;
else
p_pezcnt<=pezcnt;
end if;
else
p_pezcnt<=(others=>'0');
end if;
end process;
------------------------------------------------------------
combi: process(estado,cuenta,mov,bdatout,Dserp,Dcola,direcciones,RS,nxDserp,casilla,bdirs,bdatins,auxtframe,pezcnt,bdatouts)
begin
pDserp <= Dserp;
pnxDserp <= nxDserp;
pDcola <= Dcola;
pcasilla <= casilla;
p_cuenta <= cuenta;
pbdirs <= bdirs; --aunque la seal este aqu sigue dando latch
pbdatins <= bdatins; -- the same
case estado is
-----------------------------------------------------------
when inicio =>
rw<="0";
pRS (3 downto 0) <= (others => '0');
pRS(4)<='1'; --bit de inicio
if (direcciones/="0000") then
pRS(1 downto 0)<=mov;
if (cuenta=1) then
p_estado<=reposo;
p_cuenta<=(others=>'0');
else
p_estado<=inicio;
p_cuenta<=cuenta+1;
end if;
else
p_estado<=inicio;
end if;
-----------------------------------------------------------
when reposo=>
rw<="0";
pRS (3 downto 0) <= RS (3 downto 0);
if(RS(4)='1') then --se viene de inicio
pRS(4)<='0';
p_estado<=movimiento;
else
pRS(4)<='0';
p_estado<=movimiento;
end if;
-----------------------------------------------------------
when Movimiento=>
rw<="0";
case RS(1 downto 0) is --se ve el ultimo movimiento
when "00" => --arriba
pRS (4 downto 2) <= RS (4 downto 2);
if (mov/="11" and cuenta=CNT) then --si no se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<=mov;
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif (mov="11" and cuenta=CNT) then --si se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<="00";
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif(auxtframe = '1') then --solo aumenta la cuenta al alcanzarse un vsinc
p_cuenta<=cuenta+1;
pRS(1 downto 0)<="00"; --si no se mantiene
p_estado<=estado;
else
p_cuenta<=cuenta;
pRS(1 downto 0)<="00"; --si no se mantiene
p_estado <= estado;
end if;
when "01" => --derecha
pRS (4 downto 2) <= RS (4 downto 2);
if (mov/="10" and cuenta=CNT) then --si no se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<=mov;
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif (mov="10" and cuenta=CNT) then --si se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<="01";
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif(auxtframe = '1') then --solo aumenta la cuenta al alcanzarse un vsinc
p_cuenta<=cuenta+1;
pRS(1 downto 0)<="01"; --si no se mantiene
p_estado<=estado;
else
p_cuenta<=cuenta;
pRS(1 downto 0)<="01"; --si no se mantiene
p_estado <= estado;
end if;
when "10" => --izquierda
pRS (4 downto 2) <= RS (4 downto 2);
if (mov/="01" and cuenta=CNT) then --si no se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<=mov;
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif (mov="01" and cuenta=CNT) then --si se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<="10";
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif(auxtframe = '1') then --solo aumenta la cuenta al alcanzarse un vsinc
p_cuenta<=cuenta+1;
pRS(1 downto 0)<="10"; --si no se mantiene
p_estado<=estado;
else
p_cuenta<=cuenta;
pRS(1 downto 0)<="10"; --si no se mantiene
p_estado <= estado;
end if;
when "11" => --abajo
pRS (4 downto 2) <= RS (4 downto 2);
if (mov/="00" and cuenta=CNT) then --si no se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<=mov;
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif (mov="00" and cuenta=CNT) then --si se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<="11";
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif(auxtframe = '1') then --solo aumenta la cuenta al alcanzarse un vsinc
p_cuenta<=cuenta+1;
pRS(1 downto 0)<="11"; --si no se mantiene
p_estado<=estado;
else
p_cuenta<=cuenta;
pRS(1 downto 0)<="11"; --si no se mantiene
p_estado <= estado;
end if;
when others => --en otro caso(para evitar latch) se hace como si fuese hacia arriba
pRS (4 downto 2) <= RS (4 downto 2);
if (mov/="11" and cuenta=CNT) then --si no se esta realizando el mov contrario se guarda
pRS(1 downto 0)<=mov;
p_estado <= CalculoCasilla;
p_cuenta<=(others=>'0');
elsif(auxtframe = '1') then --solo aumenta la cuenta al alcanzarse un vsinc
p_cuenta<=cuenta+1;
pRS(1 downto 0)<="00"; --si no se mantiene
p_estado<=estado;
else
p_cuenta<=cuenta;
pRS(1 downto 0)<="00"; --si no se mantiene
p_estado <= estado;
end if;
end case;
-----------------------------------------------------------
when CalculoCasilla=>
rw<="0";
pRS <= RS;
case RS(1 downto 0) is --se genera la proxima direccion de la cabeza
when "00" =>
pnxDserp <= Dserp - 16; --se resta una linea vertical
when "01" =>
pnxDserp <= Dserp + 1; --se suma una horizontal
when "10" =>
pnxDserp <= Dserp - 1; --se resta una horizontal
when "11" =>
pnxDserp <= Dserp + 16; --se suma una vertical
when others =>
pnxDserp <= Dserp;
end case;
p_estado<=analisis;
-----------------------------------------------------------
when analisis=>
rw<="0";
pRS<=RS;
pbdirs<=std_logic_vector(nxDserp); --se escribe la casilla
pcasilla<=bdatout;
if (cuenta=2) then
p_cuenta<=(others=>'0');
if(casilla(3)='1')then --si el bMs es uno es muro o cola
p_estado<=ko;
else
p_estado<=avanza; --si no avanza
end if;
else
p_cuenta<=cuenta+1;
p_estado<=analisis;
end if;
-----------------------------------------------------------
when avanza=>
rw<="0";
pRS <= RS;
if(casilla(1)='1')then --si el bit 1 es 1 es una seta
p_estado<=sumar;
else
p_estado<=OK1; --si no, esta vacio
end if;
-----------------------------------------------------------
when sumar=>
pRS <= RS;
rw<="1"; --se va a escribir en la memoria
if (cuenta>2) then
pbdirs<=std_logic_vector(Dserp); --se escribe en la antigua cabeza un cuerpo
pbdatins(3 downto 2)<="10";
pbdatins(1 downto 0)<=RS(1 downto 0);
p_estado<=Ponpez;
pDserp <= nxDserp; --Actualizar valor de la Dserp.
pDcola <= Dserp;
p_cuenta <= (others=>'0');
else
pbdirs<=std_logic_vector(nxDserp); --se escribe la nueva cabeza
pbdatins(3 downto 2)<="01";
pbdatins(1 downto 0)<=RS(1 downto 0);
p_estado<=sumar;
pDcola <= Dcola;
p_cuenta<=cuenta +1;
end if;
-----------------------------------------------------------
when Ponpez=>
pRS<=RS;
rw<="0"; --se va a leer en la memoria
pbdirs<=std_logic_vector(pezcnt); --la direccin aleatoria para posible pesacado
if(cuenta>2) then
if(bdatouts="0000") then
rw<="1"; --escribimos en memoria
pbdatins<="0011"; --cdigo del pescado
if(cuenta>3) then
p_estado<=reposo;
p_cuenta<=(others=>'0');
else
p_cuenta<=cuenta+1;
p_estado<=Ponpez;
end if;
else
p_estado<=Ponpez;
p_cuenta<=(others=>'0');
end if;
else
p_cuenta<=cuenta+1;
p_estado<=Ponpez;
end if;
-----------------------------------------------------------
when OK1=> --nueva cabeza de movimiento normal
pRS <= RS;
pbdirs<=std_logic_vector(nxDserp); --se elige la nueva direccin
pbdatins(3 downto 2)<="01"; --se escribe la nueva cabeza
pbdatins(1 downto 0)<=RS(1 downto 0);
if (cuenta=2) then
rw<="1"; --se va a escribir en la memoria
p_estado<=OK2;
p_cuenta<=(others=>'0');
else
rw<="0";
p_cuenta<=cuenta + 1;
p_estado<=OK1;
end if;
-----------------------------------------------------------
when OK2=> --cuerpo en la antigua cabeza
pRS <= RS;
pbdirs<=std_logic_vector(Dserp); --se elige la antigua direccin
pbdatins(3 downto 2)<="10"; --se escribe un nuevo cuerpo
pbdatins(1 downto 0)<=RS(1 downto 0);
if (cuenta=2) then
rw<="1"; --se va a escribir en la memoria
p_estado<=OK3; --OK3
p_cuenta<=(others=>'0');
else
rw<="0"; --se va a leer en memoria
p_cuenta<=cuenta + 1;
p_estado<=OK2;
end if;
-----------------------------------------------------------
when OK3=> --se busca la cola y se guarda en casilla
pRS <= RS;
rw<="0"; --se va a leer de la memoria
if (cuenta=2) then
pbdirs<=std_logic_vector(Dcola); --se elige la direccin de la cola
pcasilla<=bdatout;
p_estado<=OK;
p_cuenta<=(others=>'0');
else
pbdirs<=std_logic_vector(Dcola); --se elige la direccin de la cola
p_cuenta<=cuenta + 1;
p_estado<=OK3;
end if;
-----------------------------------------------------------
when OK=> --se limpia la cola
pRS <= RS;
pDserp<=nxDserp;
pbdirs<=std_logic_vector(Dcola); --se busca la cola
pbdatins<="0000"; --se vacia la direccion de la cola
if (cuenta>4) then
rw<="1"; --se va a escribir
p_cuenta<=(others=>'0');
p_estado<=reposo;
case casilla(1 downto 0) is --se actualiza la direccion de la cola
when "00" =>
pDcola <= Dcola - 16; --se resta una linea vertical
when "01" =>
pDcola <= Dcola + 1; --se suma una horizontal
when "10" =>
pDcola <= Dcola - 1; --se resta una horizontal
when "11" =>
pDcola <= Dcola + 16; --se suma una vertical
when others =>
pDcola <= Dcola;
end case;
else
rw<="0";
p_cuenta<=cuenta+1;
p_estado<=OK;
end if;
-----------------------------------------------------------
when KO=>
rw<="0";
pRS <= RS;
p_estado <= inicio;
end case;
end process;
end Behavioral;