依据上述设计思路，可以设计出如图4所示的边缘检测模块的顶层实体。其中START为来自外界的检测启动信号输入，用于启动边缘检测；CLK为时钟信号输入，是状态机的驱动时钟；数据输入端口P0～P7分别接收像素窗中相应像素的8位灰度值；POUT为检测结果灰度输出，输出0表示非边缘像素，输出255表示边缘像素；DIR为方向输出；FINISH为检测结束信号输出，用于配合其它模块协同工作。

 
2.3系统行为描述
由于设计采用行为建模，因此，系统描述不涉及任何硬件器件以及连接相关，只需在结构体中设置两个进程来描述状态机，并定义相关变量和函数就可以完成对此系统的描述。

为描述系统行为，首先应定义如下信号：

其中，信号ST表示状态机状态；HF、VF、LF、RF分别用于存储四个方向滤波值；MAG存储依据四个滤波值得出的梯度幅度值。
进程CHANGESTATE可完整描述状态图中各状态间的转移关系。此进程由敏感信号CLK进行驱动，并在时钟上升沿到来时，可通过判断当前状态以及相关转移条件来确定状态机的次状态。其完整的代码如下：

进程STATEBEHAVIOR主要负责处理状态机特定状态下的行为输出。此进程由状态信号ST作为敏感信号进行驱动。在空闲态(ST=IDEL)时，系统初始化相应输出；而在滤波态(ST=FILTER)时，系统则调用四个函数H_FILTER ()、V_FILTER()、L_FILTER()和R_FILTER()并依照Soble算法进行滤波计算；决断态(ST=JUDGE)时，则调用函数MAGNITUDE ()和PHASE ()来计算梯度的大小和方向，并通过决断后输出处理结果，同时使检测结束信号有效(FINISH='1')。其完整代码如下：