我是靠谱客的博主 大方小懒虫,这篇文章主要介绍二、9【FPGA】时序逻辑电路——寄存器前言理论学习实战演练,现在分享给大家,希望可以做个参考。

前言

学习说明此文档为本人的学习笔记,注重实践,关于理论部分会给出相应的学习链接。

学习视频:是根据野火FPGA视频教程——第十一讲
https://www.bilibili.com/video/BV1nQ4y1Z7zN?p=3

学习资料:《数字电子技术基础》清华大学出版社

理论学习

相关数字电路基础理论学习请参考本人的另一个笔记,可以让你深刻理解相关知识。

《数字电子技术基础》6.3 时序逻辑电路——寄存器和计数器功能介绍_追逐者-桥的博客-CSDN博客寄存器和移位寄存器、计数器功能介绍https://blog.csdn.net/ARM_qiao/article/details/124415549

实战演练

一、设计规划

1.1 实验(项目)目标

使用D触发器来控制LED灯,当按键未按下时led灯处于点亮状态;当按键被按下时led灯熄灭。

1.2 硬件资源:

二、程序设计

2.1 模块框图及波形图  

输入输出信号描述
信号位宽类型功能描述
sys_clk1bitinput工作时钟信号,频率50MHz
sys_ret_n1bitinput复位信号,低电平有效
key_in1bitinput按键输入信号
led_out1bitoutput输出控制LED灯

2.2 代码编写

同步时序电路:

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`timescale 1ns / 1ps // // Company: 追逐者——桥的小作坊 // Engineer: // // Create Date: 2022/04/25 09:23:40 // Design Name: D触发器实现按键控制LED // Module Name: counter4 // Project Name: // Target Devices: // Tool Versions: Vivado 2018_3 // Description: // // Dependencies: // // Revision: // Revision 0.01 - File Created // Additional Comments:视频学习代码 // // module flip_flop( input wire sys_clk, sys_ret_n, key_in, output reg led_out ); always@(posedge sys_clk) if(sys_ret_n == 1'b0) led_out <= 1'b0; else led_out <= key_in; endmodule

RTL视图 

异步时序逻辑电路

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module flip_flop( input wire sys_clk, sys_ret_n, key_in, output reg led_out ); always@(posedge sys_clk or negedge sys_ret_n) //添加条件 if(sys_ret_n == 1'b0) led_out <= 1'b0; else led_out <= key_in; endmodule

三、逻辑仿真

3.1 仿真文件的编写

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`timescale 1ns / 1ns // // Company: 追逐者——桥的小作坊 // Engineer: // // Create Date: 2022/04/25 09:23:40 // Design Name: D触发器实现按键控制LED // Module Name: counter4 // Project Name: // Target Devices: // Tool Versions: Vivado 2018_3 // Description: // // Dependencies: // // Revision: // Revision 0.01 - File Created // Additional Comments:视频学习代码 // // module tb_flip_flop(); reg sys_clk, sys_ret_n, key_in; wire led_out; initial begin sys_clk = 1'b1; sys_ret_n <= 1'b0; key_in <= 1'b0; #20 sys_ret_n <= 1'b1; #210 sys_ret_n <= 1'b0; #40 sys_ret_n <= 1'b1; end always #10 sys_clk = ~sys_clk; //模拟时钟,没10ns电平翻转一次,周期20ns,频率50MHz always #20 key_in <= {$random} % 2; initial begin $timeformat(-9, 0, "ns", 6); $monitor("@time %t:key_in=%b, led_out=%b", $time, key_in, led_out); end flip_flop ff_inst(sys_clk, sys_ret_n, key_in, led_out); endmodule

3.2 仿真波形图对比

从仿真图与波形图对比发现,输出未正常同步时序电路控制。 

四、上板验证

请参考之前按键控制LED灯的实战:

二、3【FPGA】如何点亮LED灯_追逐者-桥的博客-CSDN博客FPGA开发 按键控制LED灯的亮灭Xilinx Artix7https://blog.csdn.net/ARM_qiao/article/details/123969251

最后

以上就是大方小懒虫最近收集整理的关于二、9【FPGA】时序逻辑电路——寄存器前言理论学习实战演练的全部内容,更多相关二、9【FPGA】时序逻辑电路——寄存器前言理论学习实战演练内容请搜索靠谱客的其他文章。

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