使用带使能和异步复位的D触发器的4位寄存器 - 腾讯云开发者社区

文章/答案/技术大牛

发布

Verilog时序逻辑硬件建模设计（二）同步和异步复位

RTL是寄存器传输级或逻辑，用于描述依赖于当前输入和过去输出的数字逻辑。同步和异步复位在ASIC/FPGA设计中，何时使用异步复位或同步复位总是导致设计者头脑混乱。...示例5.3 D触发器，带低电平异步复位信号“reset_n”输入图5.10 带低电平异步复位信号输入的综合D触发器 D触发器同步复位在同步复位中，复位信号是作为数据路径的数据输入的一部分，取决于活动时钟边沿...带使能异步复位的触发器在大多数实际应用中，需要多个异步输入。考虑一个应用程序，当激活输入时，它需要加载输入数据。即使在复位信号激活且有效时，也必须等待初始化寄存器。...示例5.5带异步“reset_n”和“load_en”的D触发器的Verilog RTL 图5.12异步复位D触发器的综合输出带使能同步复位的触发器如果多个信号或输入是数据路径的一部分，并且在时钟的活动边沿上采样...示例5.6带同步“reset_n”和“load_en”的D触发器图5.13带同步“reset_n”和“load_en”的综合逻辑

2.1K4 0

锁存器

Xilinx FPGA中的触发器也可配置为锁存器。当用做锁存器时，可以是LDCE（异步复位），也可以是LDPE（异步置位），LDCE和LDPE称之为锁存器的REF_NAME。...以LDCE为例，相应的RTL代码如下。不难得出结论，不完备的if语句和case语句都会导致锁存器的生成。实际上，锁存器可用带使能的触发器替换，从而使其在时钟控制下同步工作。 ?...结合器件结构，以UltraScale和UltraScale Plus为例，尽管触发器可配置为锁存器，也可配置为寄存器，但是一旦当其配置为锁存器时，该触发器所在列将有一半触发器无法再配置为寄存器，这实际上造成了资源的浪费...图中的LDC即为锁存器。 ?...结论 -对于寄存器，尽可能避免不必要的复位，如上电复位，数据路径流水寄存器的复位 -使用高有效且同步复位 -寄存器的初始值是可以在RTL代码中设定的 -不要使用既复位又置位的描述方式 -不完备的if或case

2.2K1 0

您找到你想要的搜索结果了吗？

是的

没有找到

同步后的复位该当作同步复位还是异步复位？——Xilinx FPGA异步复位同步释放

使用FDP异步置位的原因是因为Xilinx推荐高电平复位，当异步复位信号到来时，输出复位电平“1”，即异步置位FDP，当复位消失后，D触发器在每个时钟边沿输出前一级触发器的值，一定周期后，最后一级的FDP...end end 综合并布局布线后的原理图如图所示，显然，综合后对sys_rst复位，将其作为异步复位综合出FDCE同步使能异步复位（这里不考虑使能），和白皮书WP272给出的参考电路显然不一致...原语（Primitive) 功能描述 FDCE 同步使能，异步复位 FDRE 同步使能，同步复位 FDPE 同步使能，异步置位 FDSE 同步使能，同步置位 2....end end 综合并布局布线后的原理图如图所示，显然，综合后对sys_rst复位，将其作为同步复位综合出FDRE同步使能异步复位（这里不考虑使能），和白皮书WP272给出的参考电路一致。...中带异步复位的触发器，想要同步复位需要消耗更多的资源。

2.2K3 0

数字硬件建模SystemVerilog-时序逻辑建模（1）RTL时序逻辑的综合要求

本系列文章主要研究： RTL时序逻辑的综合要求 always_ff 时序逻辑建模时序逻辑时钟到Q的传播和建立/保持时间使用非阻塞赋值来模拟时钟到Q的传播效应同步和异步复位多个时钟和时钟域交叉（...术语触发器和寄存器经常被当作同义词使用，尽管它们在加载和复位的方式上可能存在差异。触发器是一种存储元件，在时钟沿上改变存储的状态。...一些ASIC或FPGA器件还支持在时钟的下降沿触发的触发器。触发器和由触发器组成的寄存器可以是不可复位或可复位的。复位可以是同步的，也可以是与时钟触发不同步的。一些触发器也有一个异步复位输入。...综合编译器的作用是将抽象的RTL功能描述映射到具体的门级实现。大多数ASIC和FPGA器件使用D型触发器，所以本文假设综合编译器从RTL触发器中推断出的触发器类型。...除了时钟、异步设置或异步复位外，灵敏度列表不能包含任何其他信号，如D输入或使能输入。该过程应该在零仿真时间内执行。综合编译器会忽略#延迟，并且不允许@或等待时间控制。

1.3K3 0

同步复位与异步复位

触发器是FPGA中最为常见的物理单元。Xilinx FPGA中的触发器可配置为寄存器，也可配置为锁存器，前者为边沿敏感，后者为电平敏感。...Xilinx FPGA中的触发器如下图所示，其中包含4个输入端口和1个输出端口。输入端口中D为数据端口，SR为复位/置位端口，CE为使能端口。...这里置位和复位共用一个端口，意味着触发器不能同时具有置位和复位功能。 ? 当配置为寄存器时，有四种形式，如下表所示。...可以看到复位和置位可以是同步也可以是异步，但建议采用同步（表中的名称称之为触发器的REF_NAME，打开综合后的设计在Property窗口中可看到） ?...从RTL代码角度来看，相应的同步复位与异步复位描述方式如下图所示。 ? ? 上期内容：本周回顾--2018/03/23 下期内容：高效使用触发器：触发器的初始值

1.7K1 0

异步复位、同步释放机制——系统完美稳定

rst_n) 4 q <= 1’b0 5 else if(en)//enable使能信号，当en为高电平时D触发器触发 6...rst_n) 4 q <= 1’b0; 5 else if(en) //enable使能信号，当en为高电平时D触发器触发 6...这是异步复位的结构图，D触发器是复位优先级高于clk优先级，所以采用通异步复位的方法，但是异步复位D触发器存在竞争与冒险，比如当clk的上升沿和rst_n的下降沿同时来临的时候这时候系统应该听谁的，同样当...clk的上升沿和rst_n的上升沿同时来临的时候容易使寄存器出现亚稳态。...，系统时钟不变化，还是采用异步复位的方法，但是当复位信号操作时会进入一个同步寄存器，使得复位信号同步化，这样既避免了异步复位的冒险与竞争，又避免了同步复位耗费太多资源。

1.7K10 0

fpga复位的几种方法

基于赛灵思 7 系列架构的 FPGA 器件的每个Slice中含有 8 个寄存器，所有这些寄存器都是 D 类触发器。这些触发器共享一个通用的控制集。...触发器控制集的组成包括时钟输入(CLK)、高电平有效芯片使能端 (CE) 和高电平有效 SR 端口。触发器中的 SR 端口既可用作同步置位/复位端口，也可用作异步预设/清除端口（见图1）。 ?...推断触发器的 RTL 代码也能推断触发器准备使用的复位类型。当复位信号出现在 RTL 过程的敏感列表中时，该代码就会推断异步复位（如图 2a所示）。...技巧 7：同步复位能够增强 FPGA利用率。在设计中应使用同步复位，而不是异步复位一些较大的专用资源（即 BRAM和 DSP48E1 单元）内含的寄存器可以被推断为专用资源功能的组成部分。...这样能够改善设计中相应部分的器件总体使用率和性能，同时降低总体功耗。如果 RTL 代码描述的是异步置位/复位，那么综合工具就无法使用这些内部寄存器。

2.7K1 0

老生常谈的复位，你真的用对了吗

结论3：功能仿真时，为获得触发器初始值，可在定义该触发器时直接声明，无需复位同步复位还是异步复位如果必须使用复位，Xilinx建议使用同步复位。...另外，Block RAM和DSP48自带的触发器只支持同步复位，基于LUT的SRL（移位寄存器，例如，SRL16E，SRLC32E）不支持复位。...DSP48不支持异步复位，因此，这些触发器均为SLICE中的触发器，这就会额外消耗65个触发器和32个LUT。而使用同步复位，上述触发器会完美地映射到DSP48内部，设计的性能和功能都能达到最优。...注释掉always中if分支的din_dly1和din_dly2，但else分支依然有该信号，工具会将其综合为使能信号，如图中右半部分所示。...对于上述代码，应该用两个always完成，体现的代码风格是同步复位寄存器、异步复位寄存器、不带复位的寄存器在不同的独立的always中描述，如下图所示（图片来源：Figure 3-6，ug949，V2019.1

2.8K2 0

FPGAASIC笔试面试题集锦（1）知识点高频复现练习题

---- 2分频描述用D触发器实现带同步高置数和异步高复位端的二分频的电路，画出逻辑电路，Verilog描述!...由于在移位寄存器的每一级之间没有组合逻辑，因此很明显，时钟偏移问题在移位寄存器的设计和操作中特别重要。如果td 触发器对数据的采样就会出现错误。...同步复位和异步复位的区别? 同步复位是时钟边沿触发时判断是否有效，和时钟有关。异步复位是复位信号有效和时钟无关。如异步复位： ? 异步复位同步复位： ?...[25] 时钟门控是一种通过时钟使能信号关闭模块时钟来降低时钟功耗的常用技术。...为避免这种情况，使用了一种特殊的时钟门控单元，它使EN与时钟边沿同步。这些叫集成时钟门控单元或ICG。

2.7K3 1

异步复位同步释放（verilog代码|Testbench|仿真结果）

对于综合实现的真实电路，通过复位使电路进入初始状态或者其他预知状态。复位在数字IC设计中是不可缺少的一部分，故一定要清楚掌握深入理解复位的作用。复位信号可以分为同步复位和异步复位两大类。...由于在现有的大多数逻辑器件库中，触发器DFF都是只包含有异步复位端口，所以同步复位的使用会造成冗余组合逻辑的使用，浪费资源。因此，大多数数字设计中都采用的是异步复位信号。...对于异步复位，有类似于寄存器建立时间和保持时间的说法，分别是recovery time 和temoval time。...异步复位，同步释放本质就是引入两个触发器，其电路图和时序处理如下图所示：图片观察上述电路图和时序图就知道，其实异步复位同步释放和两级打拍的跨时钟域信号处理很相似，本质上都是对信号进行同步处理。...同步复位的缺点：大多数触发器单元是没有同步复位端的，采用同步复位会多消耗部分逻辑资源（适用同步复位时，综合器就会在寄存器的数据输入端插入组合逻辑）。

9.4K6 1

可测性设计DFT

带多路选择器的D型触发器正常工作模式：scan_enable为0，此时数据从D端输入，从Q端输出。...带扫描端的锁存器全扫描和部分扫描扫描测试原理扫描设计规则扫描测试要求电路中每个节点处于可控制和可观测的状态，只有这样才能保证其可替换为相应的扫描单元，并且保证故障覆盖率。...基本扫描规则使用同种类扫描单元进行替换，通常选择带多路选择器的扫描触发器；在原始输入端必须能够对所有触发器的时钟端和异步复位端进行控制；时钟信号不能作为触发器的输入信号；三态总线在扫描测试模式必须处于非活跃状态...首先是芯片级测试，即可以对芯片本身进行测试和调试，使芯片工作在正常功能模式，通过输入端输入测试矢量，并通过观察串行移位的输出响应进行调试。其次是板级测试，检测集成电路和PCB之间的互连。...整体DFT实现及性能上考虑尽量避免异步时钟设计；限制不同时钟域的数量；对于多时钟域的设计，处于同一时钟域的触发器最好连在同一根扫描链上；注意扇出比较多的端口，如scan_enable信号，尤其在综合的时候需要特别注意

2.3K1 0

Xilinx 7 系列 FPGA 底层资源-- 内部结构之CLB（LUT查找表、Flip-Flop、进位链、MUX）

SLICEM 中的 LUT 还可以配置为移位寄存器，每个 LUT6 可实现深度为 32 的移位寄存器，且同一个 SLICEM 中的 LUT6（4个）可级联实现 128 深度的移位寄存器。...这 8 个触发器可分为两大类：4 个只能配置为边沿敏感的 D 触发器（Flip-Flop）和 4 个即可配置为边沿敏感的 D 触发器又可配置为电平敏感的锁存器（Flop & Latch）。...当这 8 个触发器都用作 D 触发器时，他们的控制端口包括使能端 CE、置位/复位端口 S/R 和时钟端口 CLK 是对应共享的，也就是就是说共用的。...我的理解是：减少时钟种类，即频率越少越好；统一规范的设计逻辑，如复位。 S/R端口可配置为同步/异步置位或同步/异步复位，且高有效，因此可形成4种D触发器，如下表所示。...如下图所示，Xilinx 的触发器是高电平复位，而 Altera 的触发器时低电平复位。所以这也是需要考虑的一点吗？ ? 复位，同步复位、异步复位、同步复位异步释放

8.2K2 1

触发器全知道

透明这个词来自这样一个事实，即当使能输入打开时，信号直接通过电路传播，从输入 D 到输出 Q。门控 D 锁存器也对时钟电平敏感或使能信号。...Earle 锁存器使用互补使能输入：使能低电平有效 (E_L) 和使能高电平有效 (E_H) 厄尔闩锁动画。黑色和白色分别表示逻辑“1”和“0”。...一个例外是一些触发器有一个“复位”信号输入，它会将 Q 复位（为零），并且可能与时钟异步或同步。上述电路将寄存器的内容向右移动，在时钟的每个有效转换上移动一位。输入 X 被移到最左边的位位置。...它在使能输入的下降沿响应（通常是时钟）在时钟上升沿触发的主从 D 触发器的实现通过串联两个门控 D 锁存器并将使能输入反相到其中一个来创建主从 D 触发器。...设置和复位（和其他）信号可以是同步的或异步的，因此可以用建立/保持或恢复/移除时间来表征，并且同步性非常依赖于触发器的设计。

3.4K2 0

74HC164D芯片介绍

74HC164D寄存器datasheet下载地址：74HC164器件规格书 “移位寄存器”：意味着它内部有一串触发器（D触发器），像一个数据队列，每个时钟脉冲来临时，队列中的数据会向前移动一位。...也就是说，真正进入移位寄存器的数据是 A & B。为了正常使用，通常会将其中一个引脚作为数据输入，另一个接高电平（使能数据输入）；或者将两个引脚连接在一起，作为一个数据输入使用。...将当前 A & B 的值送入第一位 Q0。主复位 /MR：这是一个异步复位引脚。只要这个引脚被拉低，立即将所有输出 Q0-Q7 清零，无需时钟脉冲。正常工作时，必须将其接高电平。 2....连接方式：第一片的Q7输出连接到第二片的数据输入（A和B）。所有芯片的时钟（CP）和复位（/MR）引脚分别并联在一起。工作流程：要输出16位数据，微控制器先发送后8位，再发送前8位。...如果需要稳定的输出，需要在所有数据移位完成后再启用负载（例如，使用带输出使能的芯片如74HC595，或通过其他电路控制）。

6401 0

xilinx verilog语法技巧

1 Flip-Flops and Registers ： Vivado综合根据HDL代码的编写方式推断出四种类型的寄存器原语： •FDCE：具有时钟使能和异步清除的D触发器 •FDPE：具有时钟使能和异步预设的...D触发器 •FDSE：具有时钟使能和同步设置的D触发器 •FDRE：具有时钟使能和同步复位的D触发器 Register with Rising-Edge Coding Example (Verilog)...if(G) Q = D; end endmodule ---- 3 Shift Registers 移位寄存器是一系列触发器，允许跨固定（静态）数量的延迟级传播数据。...相反，在动态移位寄存器中，传播链的长度在电路操作期间动态变化。...动态移位寄存器可以看作： •一系列触发器，它们在电路工作期间可以接受的最大长度。 •多路复用器，在给定的时钟周期内选择从传播链中提取数据的阶段。

1.5K3 0

一周掌握FPGA Verilog HDL语法 day 7

2.一个上升沿触发器和一个多路器。 3.一个输入是A，B，Clock的三输入与门。 4.一个透明锁存器。 5.一个带clock有始能引脚的上升沿触发器。...参考答案:2,5 16)在下题中，always状态将描述一个带异步Nreset和Nset输入端的上升沿触发器，则空括号内应填入什么，可从以下五种答案中选择。...1.带异步复位端的触发器。 2.不能综合或与预先设想的不一致。 3.组合逻辑。 4.带逻辑的透明锁存器。 5.带同步复位端的触发器。...C; B = A; end 1. 2个寄存器 B 和 D 2. 2个寄存器 B和 C 3. 3个寄存器 B, C 和 D 4. 1个寄存器 D 5....2个寄存器 C 和D 参考答案:2 19)在下题中，各条语句的顺序是错误的。

4130 0

【004】数字IC笔面试常见题

本期题目异步复位同步释放怎么做；请画图和写代码解释；奇数分频；偶数分频；小数分频；上期答案【003】数字IC笔面试常见题同步电路的意思就是来自同一个时钟，宽松的定义是来自同一个时钟源的不同时钟...亚稳态的危害：传输错误的逻辑信号，并且会向下传播，造成cmos静态功耗，甚至引起损坏。 C1和C2代表寄存器技术相关常数，tMET 代表亚稳态的稳定时间。...亚稳态的消除办法：使用同步器；使用同步器可以减少采样异步信号导致的亚稳态。在满足要求的情况下，降低时钟频率。从上面的式子中可以知道，降低时钟频率，可以降低故障的发生率。采用反应更快的触发器。...b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口，所以，倘若采用同步复位的话，综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑，这样就会耗费较多的逻辑资源。...具体就是说：倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近，就很容易使寄存器输出出现亚稳态，从而导致亚稳态。 b、复位信号容易受到毛刺的影响。

6711 0

一周掌握FPGA Verilog HDL语法 day 7

9211 0

FPGA实验3时序逻辑电路-计数器设计

按照计数器各个触发器的时钟是否同步分为同步计数器和异步计数器。...在同步8位二进制计数器的电路符号中，clk为时钟信号输入端，DATA为预置初值使能端， rst为清零端，en为计数使能端，这些端口均为高电平有效，DOUT为预置计数器初值，Q为计数输出端，COUT为进位信号...当时钟信号CLK、复位信号RST、时钟使能信号EN或加载信号LOAD中任一信号发生变化,都将启动进程语句PROCESS。此时如果RST为'0',将对计数器清0，即复位。...m序列是对最长线性反馈移位寄存器序列的简称，它是一种由带线性反馈的移位寄存器所产生的序列，并且具有最长周期。...此外，通过实验，也让我从实践的角度理解了异步和同步二进制加法计数器的构成区别：异步二进制加法计数器的构成方法是将触发器接成计数触发器；最低位触发器用计数脉冲 CP 触发，其他触发器用邻低位输出的下降沿触发

2.1K2 0

FPGA中的亚稳态

应用背景 1.1 亚稳态发生原因在FPGA系统中，如果数据传输中不满足触发器的 Tsu和 Th不满足，或者复位过程中复位信号的释放相对于有效时钟沿的恢复时间（recovery time...）不满足，就可能产生亚稳态，此时触发器输出端Q在有效时钟沿之后比较长的一段时间处于不确定的状态，在这段时间里Q端在0和1之间处于振荡状态，而不是等于数据输入端D的值。...，亚稳态概率就会减小；（2）采用工艺更好的FPGA，也就是Tsu和Th时间较小的FPGA器件； 2.3.2 亚稳态的串扰概率使用异步信号进行使用的时候，好的设计都会对异步信号进行同步处理...，同步一般采用多级D触发器级联处理，如图3.6所示，采用三级D触发器对异步信号进行同步处理。...图3.7 三级寄存器消除亚稳态由上图可以看出，当第一个寄存器发生亚稳态后，经过Tmet的振荡稳定后，第二级寄存器能采集到一个稳定的值。但是为什么第二级寄存器还是可能会产生亚稳态呢？

2.1K1 1

点击加载更多

Verilog时序逻辑硬件建模设计（二）同步和异步复位

锁存器

同步后的复位该当作同步复位还是异步复位？——Xilinx FPGA异步复位同步释放

数字硬件建模SystemVerilog-时序逻辑建模（1）RTL时序逻辑的综合要求

同步复位与异步复位

异步复位、同步释放机制——系统完美稳定

fpga复位的几种方法

老生常谈的复位，你真的用对了吗

FPGAASIC笔试面试题集锦（1）知识点高频复现练习题

异步复位同步释放（verilog代码|Testbench|仿真结果）

可测性设计DFT

Xilinx 7 系列 FPGA 底层资源-- 内部结构之CLB（LUT查找表、Flip-Flop、进位链、MUX）

触发器全知道

74HC164D芯片介绍

xilinx verilog语法技巧

一周掌握FPGA Verilog HDL语法 day 7

【004】数字IC笔面试常见题

一周掌握FPGA Verilog HDL语法 day 7

FPGA实验3时序逻辑电路-计数器设计

FPGA中的亚稳态

相关资讯

热门标签

活动推荐

运营活动

社区

活动

圈层

关于

腾讯云开发者

热门产品

热门推荐

更多推荐