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使用verillog编写KMP字符串匹配算法

设计思路如下:

  1. 定义模块的输入输出信号:包括时钟信号clk、复位信号rst、模式串pattern、文本串text以及输出信号match
  2. 定义所需寄存器和变量:使用寄存器来存储状态机的状态以及其他控制变量,如模式串数组P、失配函数数组F、模式串位置p_index、文本串位置t_index等。
  3. 在时钟上升沿触发的敏感列表达式块中编写状态机。
  4. 状态0(3'b000):初始化阶段,将模式串和失配函数的初始值进行赋值,并设置初始状态为1(3'b001)。
  5. 状态1(3'b001):生成失配函数。通过递归地比较模式串中的字符和前缀来生成失配函数。若已生成完所有字符的失配函数,则切换到状态2(3'b010);否则,继续生成失配函数并更新相关变量。
  6. 状态2(3'b010):匹配阶段。在文本串范围内进行字符比较。若模式串和文本串当前位置字符相等,则判断是否已匹配完整个模式串。若已匹配完,表示有匹配成功的结果,将match置为1;否则,进入下一个状态。若模式串和文本串当前位置字符不相等,则获取下一个状态值。
  7. 更新下一个状态值(next_state)。若下一个状态是匹配结束状态(

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