目的:掌握基本时序逻辑电路的实现。


    在Verilog HDL中,相对于组合逻辑电路,时序逻辑电路也有规定的表述方式。在可综合的Verilog HDL模型,我们通常使用always块和 @(posedge clk)或 @(negedge clk)的结构来表述时序逻辑。下面是一个1/2分频器的可综合模型。

// half_clk.v:


module half_clk(reset,clk_in,clk_out);

input clk_in,reset;

output clk_out;

reg clk_out;


always @(posedge clk_in)

  begin

    if(!reset)  clk_out=0;

    else      clk_out=~clk_out;

  end

endmodule


在always块中,被赋值的信号都必须定义为reg型,这是由时序逻辑电路的特点所决定的。对于reg型数据,如果未对它进行赋值,仿真工具会认为它是 不定态。为了能正确地观察到仿真结果,在可综合风格的模块中我们通常定义一个复位信号reset,当reset为低电平时,对电路中的寄存器进行复位。


测试模块的源代码:

//-------------------  clk_Top.v -----------------------------


`timescale 1ns/100ps

`define clk_cycle 50


module clk_Top.v

reg clk,reset;

wire clk_out;


always  #`clk_cycle  clk = ~clk;


initial

  begin

    clk = 0;

    reset = 1;

    #100 reset = 0;

    #100 reset = 1;

    #10000 $stop;

  end


half_clk half_clk(.reset(reset),.clk_in(clk),.clk_out(clk_out));


endmodule


仿真波形:





练习:依然作clk_in的二分频clk_out,要求输出与上例的输出正好反相。编写测试模块,给出仿真波形