通过仿真和综合认识JK触发器(Verilog HDL语言描述JK触发器)

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李锐博恩 发表于 2021/07/15 06:54:23 2021/07/15
【摘要】 上篇博文写了用仿真和综合来认识D触发器(通过仿真和综合认识D触发器(Verilog HDL语言描述D触发器)),这篇博文采用完全并行的方式来认识JK触发器。 让我们迅速进入正题吧。 J-K触发器的Verilog HDL程序代码 //边沿JK触发器module jk_trigger(clk, j, k, q); input clk, j, k;output q;reg q...

上篇博文写了用仿真和综合来认识D触发器(通过仿真和综合认识D触发器(Verilog HDL语言描述D触发器)),这篇博文采用完全并行的方式来认识JK触发器。

让我们迅速进入正题吧。

J-K触发器的Verilog HDL程序代码


      //边沿JK触发器
      module jk_trigger(clk, j, k, q);
      input clk, j, k;
      output q;
      reg q;
      wire qb;
      always@(posedge clk) //时钟上升沿到来时,判断jk的值
      begin
     	case({j,k})
     	2'b00: q <= q; //如果{j,k}=00,则触发器处于保持状态
     	2'b01: q <= 1'b0; //如果{j,k}=01,则触发器置1
     	2'b10: q <= 1'b1; //同理10,清零
     	2'b11: q <= ~q; //11,翻转
     	default: q <= q;
      	endcase
      end
      assign qb = ~q;
      endmodule
  
 

测试文件:


      //jk触发器的测试文件
      `timescale 1ns/1ps
      module jk_trigger_tb;
      reg j,k,clk;
      wire q;
      //时钟电路,周期为20ns
      always
      begin
     	#10 clk = ~clk;
      end
      //初始化
      initial
      begin
      	clk = 0;
      	j =	1'b0;
       k = 1'b0;
     	#30 j = 1'b0; k = 1'b1; //这30ns内,由于q处于保持状态,且q没有初始值,所以此时间段内q值应该处于不确定状态,
      //当过了这30ns后,时钟上升沿到来,q值被置0;
     	#20 j = 1'b1; k = 1'b0; //q值被置1;
     	#20 j = 1'b1; k = 1'b1; //q值翻转为0;
     	#20 j = 1'b1; k = 1'b0; //q值被置1;
      //拭目以待呗;
      end
      jk_trigger u1(.j(j), .k(k), .clk(clk), .q(q));
      endmodule
  
 

仿真波形:

由仿真波形图可见,和我们在测试代码中说明的一模一样,说明设计正确。

综合后电路图(RTL Schematic):

展开后为:

综合出来的电路貌似有点复杂了,但可以直观的看出,这个jk触发器在FPGA中是由D触发器组成的,也就是说FPGA中只有D触发器,其他触发器由D触发器组成。

下面再看看Technology Schematic

从中可以看出由查找表(lut),D触发器以及各种缓冲器(buf)组成,关于这里的各种buf是干什么的,可以查看这篇博文:

【FPGA】IBUFG、IBUFGDS、IBUFDS...(这些到底是啥?)

看完之后会有一定的感触的。


最后给出J_k触发器的输入输出关系表格:

 

边沿J-K触发器输入输出关系
clk J K q qb
上升沿 0 0 q ~q
上升沿 0 1 0 1
上升沿 1 0 1 0
上升沿 1 1 ~q q

 

 

 

 

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/81331395

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