同步复位信号在时钟边缘和数据路径的一部分进行采样，而异步复位信号的采样与时钟信号无关，而与数据路径或数据输入逻辑的一部分无关。本节介绍使用异步和同步复位的Verilog RTL for 触发器。...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...示例5.4 D触发器，带有源低同步复位输入 图5.11同步复位D触发器的综合逻辑 带同步复位输入的正边沿触发D触发器的综合逻辑如图5.11所示。...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...考虑示例5.6中所示的Verilog RTL，输入“reset_n”和“load_en”是同步输入并在时钟的正边上采样。同步输入“reset_n”具有最高优先级，“load_en”具有最低优先级。
用Verilog描述了三位向上计数器生成可综合设计。计数器在时钟的正边缘从“000”计数到“111”，在计数的下一个正边缘环回到“000”。...示例5.9三位递增、递减计数器的Verilog RTL 图5.19三位递增、递减计数器顶层综合模块 格雷码计数器Gray Counters 格雷码计数器用于多时钟域设计中，因为时钟边沿上只有一位发生变化...这些计数器本质上是同步的，以引入一定量的预定义延迟，并用于实际应用中，如交通灯控制器、定时器。...示例5.12中描述了四位环形计数器的Verilog RTL，计数器具有“set_in”输入，以将输入初始化值设置为“1000”，并在时钟信号的正边缘工作。 综合逻辑如图5.22所示。...三位约翰逊计数器的内部结构如图5.23所示。 四位约翰逊计数器的Verilog RTL如例5.13所示。 综合逻辑如图5.24所示。
边沿检测在许多数字电路和通信系统中都很重要，因为它可以用来同步信号和数据，提取数据时序和时钟信号，并且能够处理数字信号的快速变化。 如何实现边沿检测呢？最直接简单的方法是对信号进行打拍。...如下图所示，输入信号din在经过一级触发器打一拍子后输出延迟一个时钟周期输出，即对原始信号进行延迟操作得到din_r，din_r作为慢一拍的信号状态，可与最初状态信号进行组合逻辑运算变可得到上升沿检测信号...三、改进——增强稳定性 要实现边沿检测，最直接的想法是用两级寄存器，第二级寄存器锁存住某个时钟上升沿到来时的输入电平，第一级寄存器锁存住下一个时钟沿到来时的输入电平，如果这两个寄存器锁存住的电平信号不同...②降低亚稳态往后级传输的概率：如果输入信号相对 clk时钟信号属于不稳定信号，则延迟输出信号相对 clk时钟信号属于相对稳定信号，从而有效地降低了亚稳态往后级传输的概率。...四、总结 边沿检测的核心思想是“打拍子+逻辑运算”，核心为以下几点： 打拍子：通过寄存器寄存延迟一拍输出，因为寄存器的特性，当信号发生改变时，下一级寄存器输出不会立刻改变而会在下一个时钟周期改变。
在实际应用中，描述可以在时钟的正边缘或负边缘触发的逻辑电路。人们总是期望所设计的电路在有限的时钟周期内产生有限的输出。图5.1描述了在时钟正边缘触发的基本时序逻辑。...锁存器在“LE_n”的负电平上起到透明作用（参考上一部分），并在“LE_n”的正电平期间保持数据。时序如图5.6所示。 Verilog RTL描述如例5.2所示，综合硬件如图5.7所示。...正边沿触发D触发器 正边沿触发D触发器是在时钟的正边沿触发的。实际上，没有逻辑门可以在边缘触发！正边沿触发D触发器可以视为负电平敏感锁存器和正电平触发锁存器的连接。...正边沿触发D触发器的逻辑电路如图5.8所示。 图5.8正边沿触发D触发器 负边沿触发D触发器 负边沿触发D触发器是在时钟负沿上触发的。...负边沿触发D触发器可以视为正电平触发锁存器和负电平触发锁存器的连接。正边沿触发D触发器的逻辑电路如图5.9所示。 图5.9负边沿触发D触发器
1、用状态机实现10010码的探测，如x=1001001000 z=0000100100（输出） 考察状态机（类似的题目很多，需要全理解） Verilog module check(rst_i,clk_i...考虑当时钟歪斜为正的时候 正偏时，不但要考虑T>=Tco+Tlogic+Tsu－Tskew（且只需在T的情况下考虑），还要考虑(tco+tlogic)min>Tskew+Thold(但这里Thold...组合逻辑电路最大延迟为T2max,最小为T2min。问，触发器D2的建立时间T3和保持时间应满足什么条件。...latch是电平触发，register是边沿触发，register在同一时钟边沿触发下动作，符合同步电路的设计思想，而latch则属于异步电路设计，往往会导致时序分析困难，不适当的应用latch则会大量浪费芯片资源...被清空； CLK：时钟信号，输出信号与CLK 信号同步； DATAIN：数据输入信号，8 位总线； RD：读有效信号，高电平有效，当RD 位高时，在时钟信号CLK 的上升沿，DATAOUT 输 出一个
文章目录 阻塞型赋值语句与非阻塞型赋值语句 赋值运算符 过程赋值语句有阻塞型和非阻塞型 阻塞型过程赋值与非阻塞型过程赋值 事件控制语句 电平敏感事件（如锁存器） 边沿敏感事件（如触发器） Verilog...在组合逻辑电路和锁存器中，输入信号电平的变化通常会导致输出信号变化，在Verilog HDL中，将这种输入信号的电平变化称为电平敏感事件。...在同步时序逻辑电路中，触发器状态的变化仅仅发生在时钟脉冲的上升沿或下降沿，Verilog HDL中用关键词posedge（上升沿）和 negedge（下降沿）进行说明，这就是边沿触发事件。...边沿敏感事件（如触发器） always＠(posedge CP or negedge CR） CP的上升沿或CR的下降沿来到，后面的过程语句就会执行。...在always后面的边沿触发事件中，有一个事件必须是时钟事件，还可以有多个异步触发事件，多个触发事件之间用关键词 or 进行连接，例如，语句 always @ (posedge CP or negedge
时序逻辑概念 时序逻辑描述了一种重要的门级电路，其中输出反映了一个由门的内部状态存储的值。只有特定的输入变化，如时钟沿，才会导致存储的变化。...对于D触发器，时钟输入的特定边沿将改变触发器的存储，但D输入值的变化并不直接改变存储。相反，特定的时钟沿会使触发器的内部存储更新为时钟沿的D输入值。...时序逻辑的RTL模型需要反映这种门级行为，也就是说，逻辑块的输出必须在一个或多个时钟周期内存储一个值，并且只为特定的输入变化而更新存储的值，而不是所有输入变化。...一个RTL触发器的例子是： 一般来说，RTL模型被写成在时钟输入的正边沿触发触发器。所有的ASIC和FPGA器件都支持在时钟的上升沿（正边沿）触发的触发器。...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。
（关于在Verilog里怎么实现实现边沿检测，可以看我写的关于DDS信号发生器的那篇博文。）...所以需要一个波特率计数器“baud_cnt”在特定的波特率下对主时钟进行计数，每当这个波特率计数器计满时，接收一位数据。...描述，编写的Verilog代码如下（由于我的开发板上的时钟是差分时钟，故需要调用一个差分信号转单端信号的设计原语“IBUFDS”，该原语的使用很简单，在这里就不专门介绍了，不了解的可以自己查阅资料）：...`timescale 1ns / 1ps module UART_TOP( input clk_p, //差分主时钟正端，50MHz input clk_n, //差分主时钟负端，50MHz input...如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 举报，一经查实，本站将立刻删除。
由于延迟的作用，多个信号到达终点的时间有先有后，形成了竞争，由竞争产生的错误输出就是毛刺。所以，毛刺发生的条件就是在同一时刻有多个信号输入发生改变。...总的来说：由于延迟的作用，多个信号到达终点的时间有先有后，形成了竞争，由竞争产生的错误输出就是毛刺。所以，毛刺发生的条件就是在同一时刻有多个信号输入发生改变。...以剔除小于一个时钟周期的毛刺信号为例，一级寄存器延迟一拍（一个时钟）输出信号din_r1，二级寄存器延迟两拍（两个时钟）输出信号din_r2。...消除电路中不必要的信号抖动，主要分为两部分——边沿检测和计数器。关于边沿检测详细部分可以看看这篇边沿检测通过计数信号的边沿跳变距离可以确定不同信号的宽度，从从而消除信号抖动。...通过双边沿检测得到信号变化的位置，用计数器则得到信号变化的周期，若变化周期大于要求的宽度（即非毛刺）则赋值，相反则是维持信号不变。
组合逻辑是指仅根据当前输入信号计算输出的电路。 图 1 中实现了一个简单的组合逻辑电路。每个逻辑器件都有一个传播延迟。传播延迟是输入变化和相应输出变化之间的时间差。...因此，组合路径的总传播延迟不得导致输出转换，从而导致时钟信号和数据信号之间的关系导致建立时间违规。 4流水线 在 VLSI 设计中，由于广泛的组合电路，我们可能会面临很长的关键路径。...如果我们假设触发器的传播延迟为零，则在一个时钟沿之后，FF1 的输出将立即改变，0.7ns 后信号通过组合逻辑到达 FF2 输入。但是，FF2 的输入应该在时钟边沿后至少稳定 1ns。...如今，CAD 工具可以通过识别可能遇到保持时间或设置时间违规的设计部分来提供帮助。此外，CAD 工具可以在合成、放置和布线特定设计时考虑时序要求。 6时钟交叉 在大多数现代设计中，使用多个时钟频率。...以下 Verilog 代码可用于提供不同时钟域之间的同步。
Verilog常用可综合IP模块库 优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍（十九）- Verilog常用可综合IP模块库 想拥有自己的Verilog IP库吗？...宽参考时钟分频器 debounce.v 输入按钮的两周期去抖动 delay.sv 用于产生静态延迟或跨时钟域同步的有用模块 dynamic_delay.sv 任意输入信号的动态延迟 edge_detect.sv...组合边沿检测器，在每个信号边沿上提供一个滴答脉冲 lifo.sv 单时钟 LIFO 缓冲器（堆栈）实现 NDivide.v 原始整数除法器 prbs_gen_chk.sv PRBS 模式生成器或检查器...pulse_gen.sv 产生具有给定宽度和延迟的脉冲 spi_master.sv 通用spi主模块 UartRx.v 简单明了的 UART 接收器 UARTTX.v 简单明了的 UART 发送器 uart_rx_shifter.sv...优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍（五）- USB通信 优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍（四）- Ethernet 优秀的 Verilog/FPGA开源项目介绍（三）- 大厂的项目
锁存器对电平信号敏感，在输入脉冲的电平作用下改变状态。 D触发器对时钟边沿敏感，检测到上升沿或下降沿触发瞬间改变状态。...这两个沿边沿触发的DFF都是从相同的时钟源馈送的，但是Ck + t d到达FF2的时钟输入的时间相对于FF1时钟输入的时钟输入Ck延迟了td。...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： ?...时钟门控功能仅需要一个AND或OR门。考虑你正在使用带时钟的AND门。高EN边沿可能随时出现，可能与时钟边沿不一致。在这种情况下，AND门的输出将比时钟占空比的时间短1。...您最终会在时钟信号中出现毛刺。 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。
所以，恢复时间的定义是：异步控制信号撤离时刻与下一个有效时钟边沿的时间间隔。原文如下： B：时间检查的裕量（Slack）指的就是：所需时间与实际到达时间之间的差值。...如下图的时序报告截图： C：数据skew指的是数据偏移，我的理解是最长到达时间-最短到达时间。可以评论区讨论。 D：removal时间，即去除时间，异步控制信号撤离时刻与本次有效时钟边沿的时间间隔。...5、以下说法正确的是( ) A.时钟的边沿速率越快越好 B.数据信号只关注高低电平值，和高低电平数据有效宽度关系不大 C.数据信号要求边沿一定要单调，不能出现任何回沟和台阶 D.采样用的时钟信号采样沿不能出现回勾...B：数据信号的高低电平持续时间很重要，可以联想一下建立保持时间的概念，数据必须要稳定存在一段时间。 C：数据边沿特性不重要，重要的是其高低电平保持稳定的持续时间。边沿处稳不稳定不重要。...D：采样时钟的边沿特性很重要，因为采样时钟的价值是在边沿时刻发起和捕获数据，所以边沿特性有高要求，不能出现台阶、回勾。
1.1 介绍 该设计元素是专用的输入寄存器，旨在将外部双数据速率（DDR）信号接收到Xilinx FPGA中。IDDR可用的模式可以在捕获数据的时间和时钟沿或在相同的时钟沿向FPGA架构显示数据。...1)OPPOSITE_EDGE模式-以传统的DDR方法恢复数据。给定分别在引脚D和C上的DDR数据和时钟，在时钟C的每个上升沿之后Q1发生变化，在时钟C的每个下降沿之后Q2发生变化。...2)SAME_EDGE模式-时钟C的相对边沿仍然恢复数据。但是，在负边沿数据寄存器后面放置了一个额外的寄存器。这个额外的寄存器由时钟信号C的正时钟沿提供时钟。...但是，使用此模式将使Q1和Q2信号更改的延迟时间增加一个额外的周期。...1.2 Verilog Instantiation Template // IDDR: Input Double Data Rate Input Register with Set, Reset //
---- SV被定义为一种基于离散事件执行模型的语言。换句话说，仿真是离散的，是基于时间片进行且只对特定的时刻点进行仿真的。...---- 这里说的时间片其实没有时间概念，纯粹是工具为了仿真效果而提出的不同任务工作的区域，在一个时钟边沿有效，可以理解为一个时钟边沿上的进程，但不涉及时间的推进，只是进程顺序执行。...active区域：断言所需数据采样完成以后，就进入本区域了，但是只执行阻塞赋值语句，连续赋值语句，非阻塞赋值中“的计算，原语计算以及调用系统函数(如$display)等。...前面这几个区域其实在Verilog中就定义了，而且基本没有变化，这是专门为RTL代码执行所设立的区域，但是在SV中，则增添了几个区域，专门为验证平台所设计，如下所示： observed区域：此区域的主要功能是使用在...关于调度的例子。上次发过一篇文章。systemverilog之program与module ，从中可以看出区别，在此不再赘述。
在Verilog中，可以用always语句块来建模电平敏感和边沿敏感的电路行为。 用always语句块建模组合电路时，要注意每个输出都要依赖于敏感列表。...遇到延迟时，该语句块暂停执行，等待延迟结束后继续执行。上面的代码是一个比较典型的复位和时钟激励生成的代码。 5、系统任务。这些系统任务不会被综合工具识别，所以可以在设计代码中使用它们。...// 定义一个模块调用task module test; reg [7:0] data; // 定义数据信号 reg [3:0] delay; // 定义延迟信号 wire [7:0]...result; // 定义结果信号 initial begin data = 8'b10101010; // 初始化数据 delay = 4'd10; // 初始化延迟...例如，可以使用profiling tools来分析设计中各个部分的资源占用和执行时间，并找出性能瓶颈和改进点。 真实世界仿真 在软件的功能仿真之后，如何在真实世界中仿真你的设计呢？
正常的数据传递是：在触发时钟沿前必须有一小段时间(Tsu)用来稳定输入信号（0 or 1）,触发时钟沿之后需要有一小段特定的时间（Th）再次稳定一下，最后再经过一个特定的始终到输出延时（Tco）后才有效...如果异步复位信号的撤销时间在Trecovery（恢复时间）和Tremoval（移除时间）之内，那势必造成亚稳态的产生，输出在时钟边沿的Tco后会产生振荡，振荡时间为Tmet（决断时间），最终稳定到“0”...1、对异步信号进行同步提取边沿 在异步通信或者跨时钟域通信过程中，最常用的就是对异步信号进行同步提取边沿处理。对一个异步信号进行提取上升沿通常采用如下例子所示。...因此，在进行异步信号跨频match提取边沿时候，一般采用多进行一级寄存器消除亚稳态，可能在系统稳定性要求高的情况下，采用更多级寄存器来消除亚稳态，如下举例所示，即为采用4级寄存器消除亚稳态，相应的边沿信号产生的时间就晚了两个时钟周期...3、异步复位，同步释放 对于复位情况下的亚稳态，常常是由于恢复时间和移除时钟不满足造成的，因此，最常用的处理方式是采用异步复位、同步释放。常用电路模型如所示。
如果异步复位信号的撤销时间在Trecovery（恢复时间）和Tremoval（移除时间）之内，那势必造成亚稳态的产生，输出在时钟边沿的Tco后会产生振荡，振荡时间为Tmet（决断时间），最终稳定到“0”...甚至某些特定条件，如干扰、辐射等都会造成Tmet增长。 3....3.1.1 对异步信号进行同步提取边沿 在异步通信或者跨时钟域通信过程中，最常用的就是对异步信号进行同步提取边沿处理。对一个异步信号进行提取上升沿通常采用程序清单 4.1所示。...因此，在进行异步信号跨频提取边沿时候，一般采用多进行一级寄存器消除亚稳态，可能在系统稳定性要求高的情况下，采用更多级寄存器来消除亚稳态，如程序清单 4.2所示，即为采用4级寄存器消除亚稳态，相应的边沿信号产生的时间就晚了两个时钟周期...3.1.3 异步复位，同步释放 对于复位情况下的亚稳态，常常是由于恢复时间和移除时钟不满足造成的，因此，最常用的处理方式是采用异步复位、同步释放。常用电路模型如所示。
正常的数据传递是：在触发时钟沿前必须有一小段时间(Tsu)用来稳定输入信号（0 or 1）,触发时钟沿之后需要有一小段特定的时间（Th）再次稳定一下，最后再经过一个特定的始终到输出延时（Tco）后才有效...如果异步复位信号的撤销时间在Trecovery（恢复时间）和Tremoval（移除时间）之内，那势必造成亚稳态的产生，输出在时钟边沿的Tco后会产生振荡，振荡时间为Tmet（决断时间），最终稳定到“0”...1、对异步信号进行同步提取边沿 在异步通信或者跨时钟域通信过程中，最常用的就是对异步信号进行同步提取边沿处理。对一个异步信号进行提取上升沿通常采用如下例子所示。...因此，在进行异步信号跨频match提取边沿时候，一般采用多进行一级寄存器消除亚稳态，可能在系统稳定性要求高的情况下，采用更多级寄存器来消除亚稳态，如下举例所示，即为采用4级寄存器消除亚稳态，相应的边沿信号产生的时间就晚了两个时钟周期...3、异步复位，同步释放 对于复位情况下的亚稳态，常常是由于恢复时间和移除时钟不满足造成的，因此，最常用的处理方式是采用异步复位、同步释放。常用电路模型如所示。
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。 在大多数实际应用中，移位寄存器用于对时钟的活动边缘执行移位或旋转操作。参考时钟信号正边缘的移位器时序如图5.27所示。...如图所示时钟的每个正边缘，来自LSB的数据移位一位到下一级，因此，对于四位移位寄存器，需要四个时钟延迟才能从MSB获得有效的输出数据。...图5.27移位寄存器的时序 示例5.14中描述了串行输入串行输出移位寄存器的Verilog RTL。如示例中所述，数据“d_in”在每个时钟边缘上移位，以生成串行输出“q_out”。...PIPO寄存器在时钟信号的正边缘触发。 例5.16中描述了Verilog RTL。 四位PIPO寄存器的综合逻辑如图5.31所示。...带有寄存器输出的Verilog RTL如例5.17所示。假设另一个模块驱动输入信号“a”、“b”、“c”、“d”和“select”。所有这些输入都是寄存器输入。
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