至簡設計法經典案例2 例2. 當收到en=1后,dout間隔3個時鐘后,產生寬度為2個時鐘周期的高電平脈沖。 如上面波形圖所示,在第3個時鐘上升沿看到en==1,間隔3個時鐘后,dout變1,再過2個時鐘后,dout變0。 根據案例1的經驗,出現大于1的數字時,就需要計數。我們這里有數字2和3,建議的計數方式如下。 當然,其他計數方式最終也能實現功能。但明德揚的總結是上面方式最好,實現的代碼將是最簡的,其他方式則稍微復雜。 接下來判斷計數器的加1條件。與案例1不同的是,計數器加1區域如下圖陰影部分,但圖中沒有任何信號來指示此區域。 為此,添加一個名字為“flag_add”的信號,剛好覆蓋了陰影部分,如下圖。 補充該信號后,計數器的加1條件就變為flag_add==1,并且是數5個。代碼如下: flag_add有2個變化點,變1和變0。變1的條件是收到en==1,變0的條件是計數器數完了,因此代碼如下: dout也有2個變化點:變1和變0。變1的條件是“3個間隔之后”,也就是“數到3個的時候”;變0的條件是數完了。代碼如下: 至此,我們完成了主體程序的設計,接下來是補充module的其他部分。 將module的名稱定義為my_ex2。并且我們已經知道該模塊有4個信號:clk、rst_n、en和dout。為此,代碼如下: 其中clk、rst_n和en是輸入信號,dout是輸出信號,并且4個信號都是1比特的,根據這些信息,我們補充輸入輸出端口定義。代碼如下: 接下來定義信號類型。 cnt是用always產生的信號,因此類型為reg。cnt計數的最大值為4,需要用3根線表示,即位寬是3位。add_cnt和end_cnt都是用assign方式設計的,因此類型為wire。并且其值是0或者1,1個線表示即可。因此代碼如下: dout是用always方式設計的,因此類型為reg。并且其值是0或者1,1根線表示即可。因此代碼如下: flag_add是用always方式設計的,因此類型為reg。并且其值是0或者1,1根線表示即可。因此代碼如下: 至此,整個代碼的設計工作已經完成。整體代碼如下:
經過這個案例,我們做一下總結:在設計計數器的時候,如果計數區域沒有信號來表示時,可補充一個信號flag_add。 |