verilog实现74hc595

74HC595是一种串行至并行移位寄存器芯片。在Verilog中可以使用行为级描述来实现74HC595。

我们先定义一个模块，包含输入和输出端口，如下所示：

module hc595 (
input wire clk, // 时钟信号
input wire rst, // 复位信号
input wire ser, // 串行输入
input wire sr_clk, // 移位寄存器时钟信号
input wire sr_clr, // 移位寄存器清零信号
input wire oe, // 输出使能信号
output wire [7:0] q // 并行输出
);

接下来，在模块中定义一个寄存器reg [7:0] reg_shift，用于存储移位寄存器的状态。在时钟上升沿时，根据串行输入信号ser进行移位操作。当移位寄存器时钟信号sr_clk为1时，将寄存器的值加载到输出寄存器，再通过并行输出q输出。

always @ (posedge clk) begin
if (rst) begin
reg_shift <= 8'b0; // 复位时，移位寄存器清零
end else begin
if (ser) begin
reg_shift <= {ser, reg_shift[7:1]}; // 移位寄存器移位
end
if (sr_clk) begin
reg_shift <= 8'b0; // 移位寄存器加载到输出寄存器
end
end
end

最后，在模块的主体中，根据输出使能信号oe控制输出寄存器的输出。

assign q = oe ? reg_shift : 8'b0; // 输出使能时，输出寄存器输出移位寄存器的值；否则，输出低电平

endmodule