用verilog设计一个cdr电路

CDR（时钟数据恢复）电路是一种数字电路，其作用是从输入信号中提取时钟，并将数据重新定时以在输出端口产生与输入信号相同的数据。

下面是一个基本的 CDR 电路的 Verilog 设计：

module cdr (
  input clk,
  input data_in,
  output reg data_out
);

reg [1:0] state;

always @(posedge clk) begin
  case (state)
    2'b00: begin
      if (data_in == 1'b1) begin
        state <= 2'b01;
      end else begin
        state <= 2'b00;
      end
    end
    2'b01: begin
      if (data_in == 1'b0) begin
        state <= 2'b10;
      end else begin
        state <= 2'b01;
      end
    end
    2'b10: begin
      if (data_in == 1'b1) begin
        state <= 2'b11;
      end else begin
        state <= 2'b10;
      end
    end
    2'b11: begin
      if (data_in == 1'b0) begin
        state <= 2'b00;
      end else begin
        state <= 2'b11;
      end
    end
  endcase
end

always @(posedge clk) begin
  if (state == 2'b01 || state == 2'b10) begin
    data_out <= 1'b1;
  end else begin
    data_out <= 1'b0;
  end
end

endmodule

该电路的原理是：使用有限状态机实现数据的重新定时，并将输出数据的电平设置为状态机的两个中间状态之一。

在状态机中，我们使用 2 位寄存器 `state` 来表示 CDR 电路的状态。在时钟上升沿的时候，根据当前状态和输入数据的电平，状态机会自动转移到下一个状态。

在第二个 always 块中，我们根据状态机的两个中间状态之一来设置输出数据的电平。当状态机处于状态 `2'b01` 或 `2'b10` 时，`data_out` 的电平为高电平。否则，`data_out` 的电平为低电平。

需要注意的是，这只是一个基本的 CDR 电路的设计示例。在实际应用中，需要根据具体的应用场景和需求进行设计和优化。