D触发器/同步异步复位/异步复位同步释放详细解释

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我是靠谱客的博主称心小蘑菇，最近开发中收集的这篇文章主要介绍D触发器/同步异步复位/异步复位同步释放详细解释，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

D触发器

异步复位置零

always@(posedge i_clk or negedge i_rst)begin
if(!i_rst)
o_q<=1'b0;
else
o_q<=i_data;
end

在这里插入图片描述

1.真值表：CLR=1（clear）则输出q为0
2.CLR上面的○表示取非
3.这里用到的是异步寄存器（ASYNC），用到一个cell（4bit的为4个cell）

同步复位置零

always@(posedge i_clk)begin
if(!i_rst)
o_q<=1'b0;
else
o_q<=i_data;
end

在这里插入图片描述

1.真值表：RST=1则输出q=0
2.这里用到的是同步寄存器（SYNC），用到两个(4bit的为5个cell)cell，增加资源消耗，且复位的寄存器位宽越大消耗的资源越多
3.这里多路选择器MUX（也就是别人说的组合逻辑）的意思是rst（图中S信号）为0是输出POWER即1,rst为1则输出接地GROND（0），MUX的输出为RST
4.图一为单bit输入输出，图二为4bit输入输出

异步复位，同步释放

reg [3:0] o_q1;
reg [3:0] o_q2;
always@(posedge i_clk or negedge i_rst)begin
if(!i_rst)begin
o_q1<=4'd0;
o_q2<=4'd0;end
else begin
o_q1<=i_data;
o_q2<=o_q1;end
end
assign o_q=o_q2;

在这里插入图片描述
我想的就是直接做一个同步级联处理，但是下面的才是正确的

//-----------------------------------
//module ex1
//author: wyx
//function: D触发器（异步复位，同步释放）
//version:new creat
//-----------------------------------
module ex1
(
	input		 i_clk	,
	input		 i_rst	,
	//input		 i_data	,
	//output reg	 o_q
	input [3:0]  i_data  ,
	output reg[3:0] o_q
);
reg rst1;
reg rst2;
wire  syn_rst;
always @ (posedge i_clk)begin
if(!rst)
o_q<=1'd0;
else
o_q<=i_data;
end
always @ (posedge i_clk or negedge i_rst)begin
if(!i_rst)begin
rst1<=1'd0;
rst2<=1'd0;end
else begin
rst1<=1'b1;//我就是想不通这里为什么是1
rst2<=rst1;
//答：因为这里是低有效复位信号，做的复位信号释放（也就是从0变为1）
//第一个时钟上升沿rst1=1（从0变为1），rst2=0(非阻塞赋值的特性，取的原来的值0)；
//第二个上升沿rst1=1,rst2=1,syn_rst(同步复位信号)此时才会从0变为1，也就是释放复位信号
//因此第三个时钟上升沿输入的i_data的值才被赋给输出o_q（此时复位已经释放了）
end
end
assign syn_rst=rst2;

always @ (posedge i_clk)begin
if(!syn_rst)//第二个时钟上升沿做判断的时候，syn_rst还是第一个时钟上升沿时候非阻塞赋值的0，仿真时应该看敏感沿之前的值
o_q<=4'd0;
else//判断条件是第三个时钟上升沿才有效的（这时syn_rst被阻塞赋值rst2,rst2此时被分配到了（也就是得到了）它在第二个时钟上升沿被非阻塞赋值的1）
o_q<=i_data;
end

仿真波形：
在这里插入图片描述
仿真tb文件：

`timescale 1ns/1ns
module tb_ex1();
reg i_clk	;
reg i_rst	;
reg [3:0] i_data	;
wire [3:0] o_q     ;

initial begin
i_clk<=1'b0;
i_rst<=1'b0;
i_data<=4'd0;
#9 i_rst<=1'b1;
#10 i_data<=4'd5;
#20 i_data<=4'd10;
end
always #10 i_clk=~i_clk;
ex1 ffd(
.i_clk	(i_clk	),
.i_rst	(i_rst	),
.i_data	(i_data	),
.o_q    (o_q    ) 
);
endmodule