明德扬吴老师 发表于 2019-11-7 16:58:41

FPGA入门篇———Verilog计数器

一.Verilog介绍      Verilog HDL是一种硬件描述语言,以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。 Verilog HDL和VHDL是世界上最流行的两种硬件描述语言,都是在20世纪80年代中期开发出来的。前者由Gateway Design Automation公司(该公司于1989年被Cadence公司收购)开发。两种HDL均为IEEE标准。
二.Verilog计数器

例题:


我们用 明德杨《至简设计法》--八部计数法来分析此题
1). 明确目标:找输入输出并绘画I/O表      ① 输入输出:1.模块时钟,D触发器中clk和rst_n为输入,位宽默认为1。                  2.题目给出输出为dout,位宽和时钟默认为1。      ② I/O表:2). 画波形图① 根据题目分析绘画波形图                先看第一个阶段a部分:完成第一阶段后继续后面的内容:3). 计数框架① 计数结构:以该题为例,题目要求多次收到en的信号,多个阶段的信号处理,所以    我们可以优先考虑使用两个计数器,命名为cnt_0和cnt_1,分别来记录en=1后dout处于哪个阶段。4). 加一结束条件
u cnt_0加1条件:收到en的信号后,利用变量flag_add辅助来持续周期,所以cnt_0=flag_add为       加1条件。u cnt_1加1条件:当cnt_0完成一个阶段计数后,每收到en的信号,cnt_1就开始计数,完成一个阶段cnt_1加1,所以cnt_1=end_cnt_0为加1条件。5). 定义特殊点
a整个功能的开始点:en;bcnt_0的结束条件:cnt _0= x-1,定为end_cnt_0;ccnt_1的结束条件:cnt_1= 3-1,定为end_cnt_1;ddout变高条件:en==1。
6). 完整性检查保证每个信号的变化条件已经清晰明确,并且变化条件要用信号表示。                            a. cnt_0                   cnt_0 cnt_0初始值:0;                   cnt_0的加1条件:flag_add==1;                   cnt_0的结束条件:计数至cnt==x-1;               b.cnt_1                  cnt_1初始值:0;                  cnt_1的加1条件:cnt_1=end_cnt_1;                  cnt_1的结束条件:cnt_3-1;                            c.   dout                   dout由0→1:en = 1;                   dout由1→0:end_cnt_0;d.flag_add                     flag_add由0→1:en==1                              flag_add由1→0:end_cnt_1e.   x与z                     cnt_1 == 0:                        cnt_1 == 1:                  x = 5;                              x = 7;                  z = 1;                              z = 2;                        cnt_1 == 2;                           x = 2;                           z = 3;                     x为时钟周期,z是数值7). 计数器代码Ø 计数器框架、加1条件    和结束条件代码

8). 功能代码
Ø 按照完整性检查,写   出计数器之外的代码。
       最后仿真检测一下代码:       第一次接收到en信号第二次接收到en信号

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