时序电路设计
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了时序电路设计相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1.时钟信号和复位信号
(1)时钟信号的描述
若进程的敏感信号是时钟信号,这时时钟信号出现在process后的括号中。
例:
process(clock_signal)
begin
if(clock_edge_condition) then
signal_out<=signal_in
其他语句
end if;
end process;
在进程中用wait on 语句等待时钟
这样的电路没有敏感信号,进程通常停留在wait on 语句上,只有时钟信号到来且满足一定条件时,其余语句才能执行。
例:
process
begin
wait on(clock_signal) until (clock_edge_condition)
signal_out<=signal_in;
其他语句
end process;
敏感表中只能有一个时钟信号
wait on 语句只能放在进程的最前面或者最后面
时钟的边沿描述
描述时钟一定要指明是上升沿还是下降沿
上升沿到来的条件:
if clk=‘1‘ and clk‘last_value=‘0‘ and clk‘event
下降沿到来的条件:
if clk=‘0‘ and clk‘last_value=‘1‘ and clk‘event
关于时钟信号的总结:
if clock_signal=current_value and
clock_signal‘ last and
clock_signal‘event
也可以写为:
if clock_signal=clock_siganl‘event and current_value
例:
上升沿d触发器:
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity dff1 is
port(clk,d:in std_logic;
q:out std_logic
);
end;
architecture bhv of dff1 is
signal q1:std_logic;
begin
process(clk,d)
begin
if clk‘event and clk=‘1‘ then
q1<=d;
end if;
end process;
q<=q1;
end bhv;
例2:
process
begin
wait until clk‘event and clk=‘1‘;
q<=d;
end process;
2.复位信号
*同步复位
当复位信号有效且在给定的时钟边沿到来时,触发器才被复位。
例:
process(clock)
begin
if(clock_edge_condition) then
if(reset_condition)then
signal_out<=reset_value;
else
signal_out=signal_in;
其他语句
end if;
end if;
end process;
例2:
process(clock)
if clock‘event and clock=‘1‘ then
if reset=‘1‘ then
count<=‘0‘;
else
count<=count+1;
end if;
end if;
end process;
其中敏感表中只有时钟信号,因为只有时钟到来时才能复位。
*异步复位
只要复位信号有效,触发器就被复位,所以敏感表中除时钟信号外,还要复位信号。
格式:
process(rest_signal,clock_signal)
begin
if(reset_signal) then
signal_out<=reset_value;
elsif (clock_event and clock_edge_condition) then
signal_out<=signal_in;
其他语句
end if;
end process;
例2:
process(clock,reset)
begin
if reset=‘1‘ then
count<=‘0‘;
elsif clock‘event and clock=‘1‘ then
count<=count+1;
end if;
end process;
以上是关于时序电路设计的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章