设计并综合一个输入为clk和reset,输出为clk_by_10(即时钟分频输出分别为clk除以6和clk除以10)的时序机 需要代码加上他的testbench

设计一个简单的时序电路来实现clk分频功能，比如将输入的时钟 clk 分频为 clk_by_10（即输出 clk除以6 和 clk除以10），通常我们会使用组合逻辑结合状态机来实现这个任务。这里是一个基本的Verilog模块描述：

module clock_divider (
    input wire clk,
    input wire reset,
    output reg [1:0] clk_div_10_output // 输出两个分频结果，二进制表示分别是0b0 (clk/10), 0b1 (clk/6)
);

// 状态机状态
integer reg_state = 0;
reg [1:0] count_reg;

always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
        state <= 0; // 初始化状态
        count_reg <= {1'b0, 1'b0}; // 清零计数器
    end else if (state == 0) begin
        // 当reset信号上升沿时，进入状态0，开始计数
        state <= 1;
        count_reg[0] <= 0;
    end else if (state == 1) begin
        // 每次clk上升沿，计数器加1
        count_reg[0] <= count_reg[0] + 1;
        
        // 当计数值达到6时，切换到状态2，并触发clk/10输出
        if (count_reg[0] == 5) begin
            state <= 2;
            clk_div_10_output <= {1'b0, 1'b1};
        end
        
        // 当计数值达到10时，切换到状态3，并触发clk/6输出
        if (count_reg[0] == 9) begin
            state <= 3;
            clk_div_10_output <= {1'b1, 1'b0};
        end
    end else begin
        // 其他状态保持当前输出
    end
end

endmodule

接下来，我们编写一个简单的TestBench来测试这个模块：

module test_clock_divider();

reg clk = 0;
reg reset = 0;
wire [1:0] clk_div_10_output;

clock_divider cd (
    .clk(clk),
    .reset(reset),
    .clk_div_10_output(clk_div_10_output)
);

initial begin
    $monitor("Reset: %b", reset);
    
    reset = 1; // 仿真开始时置reset高
    #10 reset = 0; // 给reset一个上升沿
    
    forever begin
        clk = ~clk; // 模拟实际时钟信号，每个周期翻转一次
        #5; // 等待时钟周期结束
    end
end

endmodule

在这个TestBench中，我们模拟了一个时钟信号 clk 和一个复位信号 reset。当 reset 上升沿到来时，我们将分频器初始化，然后不断改变 clk 的状态来进行测试。