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https://hdlbits.01xz.net/wiki/Exams/ece241_2014_q7b

從一個1000赫茲的時鐘中，導(dǎo)出一個1赫茲的信號，稱為OneHertz，該信號可用于驅(qū)動一組時/分/秒計數(shù)器的使能信號，以創(chuàng)建數(shù)字掛鐘。我們希望時鐘每秒計數(shù)一次，因此OneHertz信號的一個周期必須準(zhǔn)確地對應(yīng)每一秒。為此需要使用模10（BCD）計數(shù)器和盡可能少的其他門構(gòu)建分頻器。還可以從您使用的每個BCD計數(shù)器輸出啟用信號（c_enable[0]表示最快的計數(shù)器，c_enable[2]表示最慢的計數(shù)器）。

以下是為您提供的BCD計數(shù)器。Enable必須為高，計數(shù)器才能運行。Reset是同步復(fù)位的，設(shè)置為高會強制計數(shù)器歸零。電路中的所有計數(shù)器必須直接使用相同的1000 Hz信號。

題目

答案

輸出波形

為確保系統(tǒng)上電后有一個明確、穩(wěn)定的初始狀態(tài)，或系統(tǒng)運行狀態(tài)紊亂時可以恢復(fù)到正常的初始狀態(tài)，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中一定要有復(fù)位電路模塊。復(fù)位電路異?？赡軙?dǎo)致整個系統(tǒng)的功能異常，所以在一定程度上，復(fù)位電路的重要性也不亞于時鐘電路。

復(fù)位電路可分類為同步復(fù)位和異步復(fù)位。

同步復(fù)位

同步復(fù)位是指復(fù)位信號在時鐘有效邊沿到來時有效。如果沒有時鐘，無論復(fù)位信號怎樣變化，電路也不執(zhí)行復(fù)位操作。

同步復(fù)位常常會被綜合成如下電路：

同步復(fù)位的優(yōu)點：信號間是同步的，能濾除復(fù)位信號中的毛刺，有利于時序分析。

同步復(fù)位的缺點：大多數(shù)觸發(fā)器單元是沒有同步復(fù)位端的，采用同步復(fù)位會多消耗部分邏輯資源。且復(fù)位信號的寬度必須大于一個時鐘周期，否則可能會漏掉復(fù)位信號。

異步復(fù)位

異步復(fù)位是指無論時鐘到來與否，只要復(fù)位信號有效，電路就會執(zhí)行復(fù)位操作。

異步復(fù)位常常會被綜合成如下電路：

異步復(fù)位的優(yōu)點：大多數(shù)觸發(fā)器單元有異步復(fù)位端，不會占用額外的邏輯資源。且異步復(fù)位信號不經(jīng)過處理直接引用，設(shè)計相對簡單，信號識別快速方便。

異步復(fù)位的缺點：復(fù)位信號與時鐘信號無確定的時序關(guān)系，異步復(fù)位很容易引起時序上 removal 和 recovery 的不滿足。且異步復(fù)位容易受到毛刺的干擾，產(chǎn)生意外的復(fù)位操作。

參考內(nèi)容：

5.1 Verilog 復(fù)位簡介 | 菜鳥教程：

https://www.runoob.com/w3cnote/verilog2-reset.html