时序逻辑中的Verilog程序解读

同步时序逻辑电路中由于引入了时钟脉冲,在写verilog程序时,习惯面向过程或面向对象编程思维的童鞋带来理解上的困难。

在理解verilog程序时,基本要点是从电路出发,抛弃传统的面向过程或面向对象思维,而从电路构造和电流变化的角度理解。如下面的时序逻辑电路:

时序逻辑中的Verilog程序解读_第1张图片

当时序电路处于稳态,时钟脉冲没有到来时,并且!Q0的值为1时,X的变化只会影响到Z的输出,而两个J-K触发器状态不会有任何改变

其对应的verilog程序为:

时序逻辑中的Verilog程序解读_第2张图片

程序中的now_state表示电路的现态,next_state表示电路的次态。

图1中只有一个CP,电路受控于一个时钟脉冲,是一个同步时序电路,因此在verilog程序中有一个always监控clk(始终脉冲),现在理解的关键是下面这个always的语义。理解这一块需要大家回头复习下降沿J-K触发器的工作原理,其功能请详见下降沿触发器的分析。在下降沿触发器中,当下降沿来临时,下降沿来临的前一刹那的输入会引起当前电路的状态改变,后面这个always做的事情就是控制这个变化。

另外,反过来理解,只要时钟脉冲不来,无论组合电路中的输入如何变化,电路状态都不会改变,只有时钟脉冲来了,电路状态才会改变。

时序电路的verilog程序一般有两个always,一个用于控制时序中的触发器,一个用于控制组合电路。

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