VHDL同步复位(清零)与异步复位（清零）的简易区分

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我是靠谱客的博主受伤大侠，最近开发中收集的这篇文章主要介绍VHDL同步复位(清零)与异步复位（清零）的简易区分，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

同步：必须要等待时钟信号的有效沿（上升或下降）时，再判断复位（清零）信号是否有效，两个必须保持同步才能保证复位（清零）。
异步：不管时钟信号状态如何，只要复位（清零）信号为有效，立即复位（清零）。

在同步时PROCESS敏感列表中只需要有时钟信号即可，然而在异步时则需要加上复位信号。
详情可以见VHDL代码。

下面以一个简单的计数器为例实现同步和异步的功能：
输入端：时钟信号（CLK）,复位端；
输出端：输出信号；

异步code：

LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;
USE ieee.numeric_std.ALL;
ENTITY counter_test IS
PORT(
clk : IN std_logic;
Reset : IN std_logic;
Q : OUT std_logic_vector(3 downto 0)
);
END counter_test;

ARCHITECTURE TB OF counter_test IS 
signal Q1 :std_logic_vector(3 downto 0);
BEGIN
process(clk,reset)
 begin
if reset='1' then Q1<=(others=>'0');--复位为高电平有效
		elsif clk'event and clk='1' then Q1<=Q1+1;
			end if;
end process;
Q<=Q1;	
END TB;

在这里插入图片描述

同步code：

LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;
USE ieee.numeric_std.ALL;
ENTITY counter_test IS
PORT(
clk : IN std_logic;
Reset : IN std_logic;
Q : OUT std_logic_vector(3 downto 0)
);
END counter_test;

ARCHITECTURE TB OF counter_test IS 
signal Q1 :std_logic_vector(3 downto 0);
BEGIN
process(clk,reset)
 begin
		   if clk'event and clk='1' then 
			if reset='1' then Q1<=(others=>'0');--复位为高电平有效
			else Q1<=Q1+1;
			end if;
			end if;
end process;
Q<=Q1;	
END TB;

在这里插入图片描述

test bench:

LIBRARY ieee;                                               
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.numeric_std.ALL;

ENTITY counter_test_vhd_tst IS
END counter_test_vhd_tst;
ARCHITECTURE counter_test_arch OF counter_test_vhd_tst IS                                                 
SIGNAL clk : STD_LOGIC:='0';
SIGNAL Q : STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
SIGNAL Reset : STD_LOGIC:='0';
COMPONENT counter_test
	PORT (
	clk : IN STD_LOGIC;
	Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
	Reset : IN STD_LOGIC
	);
END COMPONENT;	
constant T: time := 10ns;
BEGIN
	i1 : counter_test
	PORT MAP (
	clk => clk,
	Q => Q,
	Reset => Reset
	);
clk_test : PROCESS
 BEGIN
 wait for T/2; 
clk <= not clk;
END PROCESS clk_test;
rst_test : PROCESS
 BEGIN
	reset<='0';
	wait for 32ns;
	reset<='1';
	wait for 15ns;
	reset<='0';
	wait for 45ns;
	wait;
 END PROCESS rst_test; 
END counter_test_arch;