HDLBits (99) — 4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器
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https://hdlbits.01xz.net/wiki/Count15
創(chuàng)建一個(gè)4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,從0計(jì)數(shù)到15(含15),周期為16。同步復(fù)位輸入時(shí),應(yīng)將計(jì)數(shù)器重置為0。


題目

答案

輸出波形


為確保系統(tǒng)上電后有一個(gè)明確、穩(wěn)定的初始狀態(tài),或系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)紊亂時(shí)可以恢復(fù)到正常的初始狀態(tài),數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一定要有復(fù)位電路模塊。復(fù)位電路異??赡軙?huì)導(dǎo)致整個(gè)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(shí)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(shí)鐘有效邊沿到來時(shí)有效。如果沒有時(shí)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(huì)被綜合成如下電路:

同步復(fù)位的優(yōu)點(diǎn):信號間是同步的,能濾除復(fù)位信號中的毛刺,有利于時(shí)序分析。
同步復(fù)位的缺點(diǎn):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(huì)多消耗部分邏輯資源。且復(fù)位信號的寬度必須大于一個(gè)時(shí)鐘周期,否則可能會(huì)漏掉復(fù)位信號。
異步復(fù)位
異步復(fù)位是指無論時(shí)鐘到來與否,只要復(fù)位信號有效,電路就會(huì)執(zhí)行復(fù)位操作。
異步復(fù)位常常會(huì)被綜合成如下電路:

異步復(fù)位的優(yōu)點(diǎn):大多數(shù)觸發(fā)器單元有異步復(fù)位端,不會(huì)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(jì)相對簡單,信號識別快速方便。
異步復(fù)位的缺點(diǎn):復(fù)位信號與時(shí)鐘信號無確定的時(shí)序關(guān)系,異步復(fù)位很容易引起時(shí)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