Verilog实现序列信号发生器

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我是靠谱客的博主如意蜻蜓，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Verilog实现序列信号发生器，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

长度为n=6的序列信号110111

循环移位寄存器

会消耗较多的寄存器资源。需要n个寄存器，也就是6个。
由于输入输出之间没有组合电路，不需要组合逻辑反馈运算，因此电路工作频率高，但问题在于移位寄存器的长度取决于序列长度，占用电路面积大。

module seq_gen(
input                                   clk,
input                                   rst_n,
output                                  seq );

reg [5:0]out_seq;
always@(posedge clk or negedge rst_n)
  if(!rst_n) out_seq <= 8'b110111;
  else out_seq <= {out_seq[4:0],out_seq[5]};
assign seq = out_seq[5];

循环移位寄存器+组合逻辑电路

其设计按以下步骤进行：
（1）根据给定序列信号的循环周期n，确定移位寄存器位数m，2^(m-1) <n≤ 2^m
（2）确定移位寄存器的n个独立状态。将给定的序列码按照移位规律每m位一组，划分为n个状态。若n个状态中出现重复现象，则应增加移位寄存器位数。用m+1位再重复上述过程，直到划分为n个独立状态为止.
（3）根据n个不同的状态列出移位寄存器的态序表和反馈函数表，求出反馈函数F的表达式。

对于“100111”序列的信号发生器。
首先，确定所需移位寄存器的个数m。因n=6，故m≥3。
然后，确定移位寄存器的六个独立状态。
按照规律每三位一组，划分六个状态为100、001、011、111、111、110。
其中状态111重复出现，故取m=4，并重新划分状态，得到：1001、0011、0111、1111、1110、1100。因此确定m=4。
第三，列态序表和反馈激励函数表，求反馈函数F的表达式。
在这里插入图片描述

always @(posedge clk)
if(load)
Q<=D;
else
Q<={Q[2:0],w1};
assign w1=(~Q[3])|((~Q[1])&(~Q[0]))|(~Q[3]&(~Q[2]));
assign out=Q[3];

计数器+组合逻辑

序列信号的长度为6，需选用模6计数器，寄存器3个。
根据计数值列输出真值表
在这里插入图片描述

always @(posedge clk)
if(!reset) 
count<=3'b000;
else 
counter<=counter+1;
assign out=counter[2]|((counter[1])&(~counter[0]))|(counter[1]&counter[0]);