移位寄存器的应用

第1关:边沿检测

任务描述
本关任务:设计一个边沿检测电路,对输入信号i_btn进行上升沿和下降沿检测。每当检测出上升沿或下降沿,则相应的标志信号被拉高1个周期的高电平。电路采用低电平同步复位信号。

知识点
为了完成本关任务,需要掌握的知识点如下:

边沿检测
所谓边沿检测,就是检测外部输入信号或内部逻辑信号的跳变,即实现上升沿或下降沿的检测,捕获得到边沿使能(通常为1个周期高电平)来作为其他时序逻辑的触发信号。边沿检测是数字逻辑电路设计常用的方法。

边沿检测电路的实现原理十分简单,如果判断某信号在上一个时刻为低电平,而当前时刻为高电平,则显而易见待检测信号出现了上升沿;反之,当判断某信号在上一个时刻为高电平,而当前时刻为低电平,则待检测信号出现了下降沿。

边沿检测电路通常使用移位寄存器来实现。图1和图2分别给出了基于2位移位寄存器的上升沿检测电路原理图和波形图。

module edge_det(
    input    sys_clk,
    input    sys_rst_n,
    input    i_btn,
    output logic  posedge_flag,
    output logic  neg

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