009---基于Verilog HDL的单比特信号边沿检测

文章目录


摘要

文章为学习记录。采用时序逻辑和组合逻辑实现边沿检测的核心逻辑。组合逻辑实现的上升沿和下降沿的脉冲比时序逻辑实现的上升沿和下降沿的脉冲提前一拍。


一、边沿检测

边沿检测主要作用是能够准确的识别出单比特信号的上升沿或下降沿。

边沿检测原理:利用寄存器对信号前一状态和后一状态进行寄存,若前后两个状态不同,则检测到了边沿。

二、时序逻辑实现

仿真波形如下图所示。

2.1 rtl

复制代码
module edge_dect(
input  wire  clk,
input  wire  rst_n,
input  wire  data,

output reg   pos_edge,
output reg   neg_edge
    );

reg  data_reg1;
reg  data_reg2;
reg  data_reg3;

always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        begin
            data_reg1 <= 0;
            data_reg2 <= 0;
            data_reg3 <= 0;
        end
    else
        begin
            data_reg1 <= data;
            data_reg2 <= data_reg1;
            data_reg3 <= data_reg2;
        end
end

always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(rst_n == 1'b0)
       pos_edge <= 1'b0;
    else if(data_reg2 && (~data_reg3)) 
       pos_edge <= 1'b1;
   else 
       pos_edge <= 1'b0;
end


always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(rst_n == 1'b0)
       neg_edge <= 1'b0;
    else if((~data_reg2) && data_reg3) 
       neg_edge <= 1'b1;
   else 
       neg_edge <= 1'b0;
end

endmodule

2.2 tb

复制代码
module tb_edge_dect();

reg  clk;
reg  rst_n;
reg  data;

wire   pos_edge;
wire   neg_edge;

initial
begin
    rst_n = 0;
    data  = 0;
    #101;
    rst_n = 1;
    #200;
    data  = 1;
    #500;
    data  = 0;
    #200;
    $stop;
end


initial
begin
    clk = 1;
end
always #10 clk = ~clk;

edge_dect  edge_dect_inst1
(
. clk(clk),
. rst_n(rst_n),
. data(data),

. pos_edge(pos_edge),
. neg_edge(neg_edge)
    );

endmodule

三、组合逻辑实现

仿真波形如下图所示。

3.1 rtl

复制代码
module edge_dect(
input  wire  clk,
input  wire  rst_n,
input  wire  data,

output wire   pos_edge,
output wire   neg_edge
    );

reg  data_reg1;
reg  data_reg2;
reg  data_reg3;

always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        begin
            data_reg1 <= 0;
            data_reg2 <= 0;
            data_reg3 <= 0;
        end
    else
        begin
            data_reg1 <= data;
            data_reg2 <= data_reg1;
            data_reg3 <= data_reg2;
        end
end

assign pos_edge = data_reg2 && (~data_reg3);
assign neg_edge = ~data_reg2 && data_reg3;
//always @(posedge clk or negedge rst_n)
//begin
//    if(rst_n == 1'b0)
//       pos_edge <= 1'b0;
//    else if(data_reg2 && (~data_reg3)) 
//       pos_edge <= 1'b1;
//   else 
//       pos_edge <= 1'b0;
//end


//always @(posedge clk or negedge rst_n)
//begin
//    if(rst_n == 1'b0)
//       neg_edge <= 1'b0;
//    else if((~data_reg2) && data_reg3) 
//       neg_edge <= 1'b1;
//   else 
//       neg_edge <= 1'b0;
//end

endmodule

3.2 tb

tb文件与时序逻辑实现的tb文件一样。

相关推荐
CODECOLLECT5 小时前
京元 I62D Windows PDA 技术拆解:Windows 10 IoT 兼容 + 硬解码模块,如何降低工业软件迁移成本?
stm32·单片机·嵌入式硬件
BackCatK Chen6 小时前
STM32+FreeRTOS:嵌入式开发的黄金搭档,未来十年就靠它了!
stm32·单片机·嵌入式硬件·freertos·低功耗·rtdbs·工业控制
全栈游侠9 小时前
STM32F103XX 02-电源与备份寄存器
stm32·单片机·嵌入式硬件
Lsir10110_9 小时前
【Linux】中断 —— 操作系统的运行基石
linux·运维·嵌入式硬件
深圳市九鼎创展科技11 小时前
瑞芯微 RK3399 开发板 X3399 评测:高性能 ARM 平台的多面手
linux·arm开发·人工智能·单片机·嵌入式硬件·边缘计算
辰哥单片机设计11 小时前
STM32项目分享:车辆防盗报警系统
stm32·单片机·嵌入式硬件
小龙报12 小时前
【51单片机】从 0 到 1 玩转 51 蜂鸣器:分清有源无源,轻松驱动它奏响新年旋律
c语言·数据结构·c++·stm32·单片机·嵌入式硬件·51单片机
范纹杉想快点毕业13 小时前
嵌入式与单片机开发核心学习指南——从思维转变到第一性原理的深度实践
单片机·嵌入式硬件
Industio_触觉智能13 小时前
瑞芯微RK3566开发板规格书,详细参数配置,型号EVB3566-V1,基于RK3566核心板SOM3566邮票孔封装
嵌入式硬件·开发板·rk3568·rk3566·核心板·瑞芯微
czwxkn13 小时前
4STM32(stdl)TIM定时器
stm32·单片机·嵌入式硬件