Verilog HDL语言实现时序逻辑电路

Verilog HDL语言实现时序逻辑电路

在Verilog HDL语言中，时序逻辑电路使用always语句块来实现。例如，实现一个带有异步复位信号的D触发器如下。

例1：带异步复位的D触发器1。

 

wire Din;

wire clock,rst;

reg Dout;

always @ （posedge clock or negedge rst）         //带有异步复位

     if（rst == 1’b0）   Dout <= 1’b0;

     else Dout   <= Din;                            //D触发器数据输出

 

在例1中，每当时钟clock上升沿到来后，输出信号Dout的值便更新为输入信号Din的值。当复位信号下降沿到来时，Dout的值就会变成0。

必须注意的是，在时序逻辑电路中，通常使用非阻塞赋值，即使用“<=”。当always块整个完成之后，值才会更新，例如：

例2：带异步复位的D触发器2。

 

wire Din;

wire clock,rst;

reg Dout;

always @ （posedge clock or negedge rst）   //带有异步复位

      if（rst == 1’b0）   out <= 1’b0;

      else begin

            Dout <= Din;                         //D触发器输出值还处于锁定状态

            Dout <= 1’b1;                        //D触发器输出值依然处于锁定状态

      End                                         //D触发器的输出为1

 

在例2中，Dout首先被赋值为Din，此时Dout的值并没有发生改变；接着Dout又被赋值为1，此时Dout的值依然没发生改变；直到这个always模块完成，Dout的值才变成最后被赋的值，此例中Dout的值为1。

在时序逻辑电路中，always的时间控制是沿触发的，可以单个信号也可以多个信号，中间需要用关键字“or”连接，例如：

always @（posedge clock or posedge reset） begin     //由两个沿触发的always块

    …

end

 

其中有一个时钟信号和一个异步复位信号。

 

always @（posedge clock1 or posedge clock2 or posedge reset） begin

//由3个沿触发的always块

    …

end

 

其中有两个时钟信号和一个异步复位信号。

一般而言，同步时序逻辑电路更稳定，所以建议尽量使用一个时钟触发。