边沿触发 D 触发器相对于电平D触发器有何优势

边沿触发D触发器相对于电平D触发器的优势在于，它可以在时钟信号的上升沿或下降沿发生状态变化，而不是在整个时钟周期内都处于稳定状态。这意味着边沿触发D触发器可以更快地响应输入信号的变化，并且可以更好地与其他时序逻辑电路配合使用，从而提高系统的性能和可靠性。此外，边沿触发D触发器还可以避免由于时钟抖动或噪声等因素引起的不稳定状态，从而提高系统的稳定性和抗干扰能力。

module edge_triggered_D_flip_flop(
    input D, // 数据输入
    input clk, // 时钟输入
    input rst, // 复位输入
    output reg Q // 数据输出
);

always @(posedge clk or negedge rst) begin
    if (rst == 0) begin
        Q <= 0;
    end else begin
        Q <= D;
    end
end

endmodule

相关问题

异步复位置位d触发器verilog

### 如何使用 Verilog 实现异步复位置位 D 触发器

#### 设计思路
在设计带有异步复位和置位的 D 触发器时，需要考虑两个控制信号 `rst` 和 `set` 的优先级以及它们相对于时钟信号的行为。通常情况下，异步复位 (`rst`) 和异步置位 (`set`) 是低电平有效的，并且具有高于时钟边沿触发的操作优先级。

#### 代码实现
下面是一个简单的模块定义来描述这种类型的触发器：

module async_reset_set_dff (
    input wire d,      // 数据输入端口
    input wire clk,    // 时钟输入端口
    input wire rst_n,  // 异步复位信号(低电平有效)
    input wire set_n,  // 异步置位信号(低电平有效)
    output reg q       // 输出端口
);
always @(posedge clk or negedge rst_n or negedge set_n) begin : proc_q
    if (!rst_n)        // 如果复位信号有效，则强制输出为0
        q <= 1'b0;
    else if (!set_n)   // 否则如果置位信号有效，则强制输出为1
        q <= 1'b1;
    else               // 正常工作状态下跟随数据输入d的变化
        q <= d;
end
endmodule

这段代码展示了如何创建一个包含异步复位(`rst_n`)和异步置位(`set_n`)功能的D型触发器[^4]。注意这里使用的变量名后缀 `_n` 表明这些信号是负逻辑（即低电平激活）。当任一异步事件发生时——无论是复位还是置位——都会立即影响状态机的状态而无需等待下一个时钟上升沿到来。

#### 测试平台实例化
为了验证上述模块的功能，在测试平台上可以按照如下方式对其进行例化并连接实际硬件资源或模拟环境中的相应管脚:

假设使用的是DE2-115开发板上的开关(SW)，按键(KEY)，LED指示灯(LEDG):

// Testbench instantiation example using DE2-115 board resources.
wire sw_data = SW[0];          // Data input from switch 0
wire key_clk = KEY[0];         // Clock signal from pushbutton 0
wire key_rst_n = ~KEY[1];     // Asynchronous reset button with inversion to get active low
wire key_set_n = ~KEY[2];     // Asynchronous set button also inverted similarly
reg led_output;

async_reset_set_dff uut(
    .d(sw_data),
    .clk(key_clk),
    .rst_n(key_rst_n),
    .set_n(key_set_n),
    .q(led_output)
);

assign LEDG[0] = led_output;  // Connect the Q output directly to an LED on the board

此部分说明了如何将之前提到的设计应用于具体的FPGA开发环境中，并通过物理按钮和灯光来进行直观的结果展示[^2].