按键启停需用到边缘检测，在Verilog中用三级寄存器级联的方式实现边沿检测

按键启停功能通常依赖于输入信号的边沿检测，即当输入信号从低电平变为高电平或相反方向变化时，表示有按键动作发生。在Verilog硬件描述语言中，使用三级寄存器级联（Ternary Register Cascade）可以有效地实现这一目的。

首先，一级寄存器用于暂存当前状态，同时设置第二级寄存器为无效（通常清零）。当输入信号变化时，第一级寄存器的状态会更新。接着，如果第二级寄存器之前为空，则捕获这个变化，将其存储到第二级，并清零第三级寄存器。这样，当第三级寄存器被读取时，其值就是按键触发的瞬间状态。

下面是基本的伪代码描述：

reg [7:0] prev_state;
reg [7:0] curr_state;
reg [7:0] next_state;

always @(posedge clk) begin
    // 级联过程
    if (!prev_state && curr_state) next_state <= curr_state;  // 当前状态首次变高
    else if (prev_state && !curr_state) next_state <= prev_state;  // 当前状态首次变低
    else next_state <= '0';  // 其他情况保持不变

    curr_state <= next_state;  // 更新当前状态
    prev_state <= curr_state;  // 移动旧状态到前一等级
end

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按键启停需用到边缘检测，在Verilog中用三级寄存器级联的方式实现边沿检测，最后要输出检测状态

在Verilog硬件描述语言中，按键启停功能通常涉及对输入信号的边缘检测，以便于触发相应的操作。通过三级寄存器级联的设计，可以捕捉并确认输入信号的上升沿或下降沿，这是因为一级寄存器用于暂存当前值，第二级寄存器则比较前一周期和当前周期的值，如果变化就表示有边沿，而第三级寄存器则是为了稳定状态，防止因噪声引起的误检测。

以下是基本步骤：

1. **第一级寄存器** (预置)：每次钟周期结束时，将输入信号复制到这个寄存器，这是对原始信号的直接保存。

   always @(posedge clk or negedge resetn) begin
      if (!resetn) // 当复位有效时
         first_reg <= input;
      else
         first_reg <= last_reg; // 否则保持不变
   end

2. **第二级寄存器** (比较)：检查第一级寄存器的内容是否与上一次改变，如果有变化，则存储新的值，并设置一个标志位表示边沿检测。

   always @(posedge clk or negedge resetn) begin
      if (!resetn)
         second_reg <= first_reg;
      else
         second_reg <= last_second_reg;
      
      if (first_reg != second_reg) // 边缘检测条件
         edge_detected <= 1'b1; // 标记边沿发生
   end

3. **第三级寄存器** (稳定状态)：用于最终结果的输出，确保边沿检测的稳定性，不会因为噪声导致瞬间的快速切换。

   always @(posedge clk or negedge resetn) begin
      if (!resetn)
         final_status <= edge_detected;
      else
         final_status <= last_final_status;
   end

Verilog三个寄存器级联实现边沿检测电路

在Verilog中，实现边沿检测电路通常利用D触发器或者JK触发器来进行。为了通过三个寄存器级联实现边沿检测，我们可以构建一个简单的T触发器级联系统。每个触发器会在其输入信号上升沿或下降沿变化时改变状态，从而检测到输入信号的边缘。

首先，假设我们有一个输入信号`input`，我们需要两个辅助触发器`reg1`和`reg2`，以及最终的输出`output_edge`：

module edge_detector(input wire clk, input wire input, output reg output_edge);

// 第一个触发器
always @(posedge clk) begin
    if (input && !reg1) // 当input由0变为1时，reg1置1
        reg1 <= 1;
    else
        reg1 <= 0; // 否则保持不变
end

// 中间触发器（第二个寄存器）
always @(posedge clk) begin
    if (!reg1 && input && !reg2)
        reg2 <= 1;
    else
        reg2 <= 0;
end

// 输出边沿检测
assign output_edge = reg2;

endmodule

在这个例子中，`clk`是系统的时钟输入，`input`是待检测的信号。当`input`从低电平跳变到高电平时，`reg1`和`reg2`会依次翻转，表示第一个和第二个边沿已经发生。最后，`output_edge`输出的就是第三个触发器的状态，即输入信号的最后一个边沿。