通过仿真和综合认识T触发器(Verilog HDL语言描述T触发器)
这个系列的博文已经写过了两篇,分别是通过仿真和综合认识D触发器(Verilog HDL语言描述D触发器)和通过仿真和综合认识JK触发器(Verilog HDL语言描述JK触发器),分析的方法是完全并行的。
这里再看一下T触发器。
Verilog HDL程序描述
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//设计1为T触发器,带有异步复位信号
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module t_trigger(clk,t,rst,q);
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input clk, t, rst;
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output q;
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reg q;
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always@(posedge clk or posedge rst)
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begin
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if(rst) //复位信号有效, 输出清零
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q <= 1'b0;
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else if(t == 1'b1) //t为1时,输出翻转
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q <= ~q;
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else //否则,输出保持
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q <= q;
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end
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endmodule
测试文件
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//1位T触发器的测试文件
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`timescale 1ns/1ps
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module t_trigger_tb;
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reg t;
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reg clk;
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reg rst;
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wire q;
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//时钟信号产生,周期为20ns
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always
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begin
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#10 clk = ~clk;
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end
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//初始化
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initial
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begin
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clk = 1'b0;
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rst = 1'b0;
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t = 1'b0;
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#30 rst = 1'b1;
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#10 rst = 1'b0;
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#30 t = 1'b1;
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#40 t = 1'b0;
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end
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t_trigger u1(.clk(clk), .rst(rst), .t(t), .q(q));
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endmodule
仿真波形
从波形可以看出,前30ns的输出值不确定,这也在预料之内,由于此刻没有复位,所以输出值处于未知,所以直到复位前都将是不确定状态。后面也可以看出,T触发器的作用就是,时钟上升沿触发时刻,t 为0 时,输出保持,t为1时,输出翻转。
综合后:
寄存器转换级电路(Register Transfer Level)
展开后:
这个电路比较有意思了,不复杂,由于是在FPGA中综合出来的电路,所以这个T触发器同样是由D触发器组成的,CE为使能端,CE与t相连,当t(CE)为1时,D触发器工作,由于D触发器的输出q经过一个反相器后与输入d相连,所以此时,输出q为q的前一个状态的翻转,即。
同理当t为0时,时钟上升沿到来时,D触发器没有工作,所以输出保持原来的状态,即。
下面再看看Technology Schematic
时钟输入经过一个BUFGP,作用当然是全局时钟缓冲器了,这是FPGA电路里面的规矩,这个BUFGP的好处很多,相关的博文:【FPGA】IBUFG、IBUFGDS、IBUFDS...(这些到底是啥?),都是一类的东西。
这个电路的意思是,上面的RTL电路在FPGA中的实际体现。
由于FPGA中只有D触发器,所以在FPGA中也是由D触发器构成T触发器。
最后也同样给出T触发器的输入输出表格总结:
T | |
0 | |
1 |
文章来源: reborn.blog.csdn.net,作者:李锐博恩,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。
原文链接:reborn.blog.csdn.net/article/details/81332515
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