请逐句解释以上的每一句代码的含义：

以下是《故障逻辑完整版.doc》中Verilog代码的逐句解释：

### 文件头和模块声明

`timescale 1ns / 100ps

- 设置仿真时间单位为1纳秒（ns），精度为100皮秒（ps）。

module soc_malfunction #(
    parameter clk_freq = 24'd100_000 //kHz
)(
    input clk,
    input rstn,
    input [1:0] ovcp, // -> 指向 psv [0]voltage over; [1] current over.
    input WDT_Wout,   // -> 指向 wdv pulse 1 -> reset system
    input [31:0] CPUREG, // -> 指向 [31]cpuv, [30]cfl_fr, [29]SW_DPV_TX, [28]SW_DPV_TY, [23:0]PR_time.
    output [31:0] FRAM_ID, // out to CPU
    input [1:0] DPV_F, // -> 指向 DPV_FX, FY
    output [3:0] CHV_T, // [0] 对应 CHV_T_MIO-A, [1] 对应 CHV_T_MIO-B, [2] 对应 CHV_TX, [3] 对应 CHV_TY
    output [1:0] DPV_T, // [0] 对应 DPVV_TX, [1] 对应 DPVV_TY
    output FRAM_CS,     // Flash片选信号 Pin
    output FRAM_CLK,    // Flash时钟信号 Pin
    output FRAM_MOSI,   // Flash数据输出 Pin
    input FRAM_MISO     // Flash数据输入 Pin
);

- 定义一个名为`soc_malfunction`的模块，并设置参数`clk_freq`为100 kHz。
- 输入端口包括时钟信号`clk`、复位信号`rstn`、过压/过流检测信号`ovcp`、看门狗超时信号`WDT_Wout`、CPU寄存器值`CPUREG`以及DPV故障信号`DPV_F`。
- 输出端口包括闪存标识符`FRAM_ID`、充电电压状态`CHV_T`、DPV状态`DPV_T`以及闪存控制信号`FRAM_CS`、`FRAM_CLK`、`FRAM_MOSI`。
- 输入端口还包括闪存数据输入信号`FRAM_MISO`。

### 生成毫秒脉冲

reg [23:0] MS_cnt;
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        MS_cnt <= 24'd0;
    else if (MS_cnt < clk_freq)
        MS_cnt <= MS_cnt + 24'd1;
    else
        MS_cnt <= 24'd1;
end
wire pluse_ms = (MS_cnt == clk_freq) ? 1'b1 : 1'b0;

- 声明一个24位的计数器`MS_cnt`用于生成毫秒脉冲。
- 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将计数器清零；否则，如果计数器小于`clk_freq`，则递增计数器；否则，将计数器重置为1。
- `pluse_ms`信号在计数器达到`clk_freq`时产生一个高电平脉冲。

### 保护时间计数

reg [15:0] PR_time; // from FRAM 500~xxxx mS
reg [15:0] PR_num;
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        PR_num <= 16'd0;
    else if (PR_num < PR_time)
        PR_num <= PR_num + 16'd1;
    else
        PR_num <= PR_time;
end
wire PORP = (PR_num >= PR_time) ? 1'b0 : 1'b1; // power on or system reset.

- 声明一个16位的寄存器`PR_time`用于存储从闪存读取的保护时间（默认500毫秒）。
- 声明一个16位的计数器`PR_num`用于计数保护时间。
- 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将计数器清零；否则，如果计数器小于`PR_time`，则递增计数器；否则，将计数器重置为`PR_time`。
- `PORP`信号在计数器达到`PR_time`时变为低电平，表示系统已经完成上电或复位。

### 过压/过流检测和看门狗超时

wire PSV = ovcp > 2'b00; // 1 power failed
reg WDV; // 1 watchdog time out.
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        WDV <= 1'b0;
    else if (PORP)
        WDV <= 1'b0;
    else
        WDV <= WDT_Wout ? 1'b1 : 1'b0;
end

- `PSV`信号在`ovcp`大于00时变为高电平，表示电源故障。
- 声明一个寄存器`WDV`用于记录看门狗是否超时。
- 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将`WDV`清零；否则，如果`PORP`信号为高电平，则将`WDV`清零；否则，如果`WDT_Wout`信号为高电平，则将`WDV`置为高电平，表示看门狗超时。

### 故障检测

wire LCV = CPUREG[31] || PSV || WDV; // 1 fault.
wire DPV_Fxy = DPV_F > 2'b00; // 1 SOC x/y think fault.
wire PD_CHV = LCV && ((!PORP) || DPV_Fxy); // now assertion CHV.

- `LCV`信号在`CPUREG[31]`、`PSV`或`WDV`任一为高电平时变为高电平，表示系统故障。
- `DPV_Fxy`信号在`DPV_F`大于00时变为高电平，表示SOC检测到故障。
- `PD_CHV`信号在`LCV`为高电平且`PORP`为低电平或`DPV_Fxy`为高电平时变为高电平，表示当前断言充电电压。

### 闪存操作

wire [127:0] FRAM_rdat;
reg [127:0] FRAM_wdat;
reg [23:0] FRAM_addr; // user 0.
reg [1:0] FRAM_OPEN;
wire FRAM_OPED;

FM25V_OPA #(.clk_freq(clk_freq)) uFRAM (
    .clk(clk),
    .rest_n(rstn),
    .ID_num(FRAM_ID),
    .W_data(FRAM_wdat),
    .R_data(FRAM_rdat),
    .FM_adr(24'd0),
    .OPAlen(4'd15),
    .OPA_EN(FRAM_OPEN),
    .OPA_ED(FRAM_OPED),
    .FRAM_CS(FRAM_CS),
    .FRAM_CLK(FRAM_CLK),
    .FRAM_MOSI(FRAM_MOSI),
    .FRAM_MISO(FRAM_MISO)
);

- 声明闪存读数据寄存器`FRAM_rdat`、写数据寄存器`FRAM_wdat`、地址寄存器`FRAM_addr`和操作使能寄存器`FRAM_OPEN`。
- 实例化一个名为`uFRAM`的闪存模块`FM25V_OPA`，并连接其各个端口。

### CPU状态和故障处理

reg rCPU_up, CPU_upFram, CPU_upAck;
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        rCPU_up <= 1'b0;
    else
        rCPU_up <= CPUREG[30];
end

always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        CPU_upFram <= 1'b0;
    else if (CPU_upAck)
        CPU_upFram <= 1'b0;
    else if ({rCPU_up, CPUREG[30]} == 2'b01)
        CPU_upFram <= 1'b1;
    else
        CPU_upFram <= CPU_upFram;
end

reg [3:0] Fstu;
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn) begin
        FRAM_wdat <= 128'd0;
        FRAM_OPEN <= 2'b00;
        CPU_upAck <= 1'b0;
        Fstu <= 4'd0;
    end else begin
        case (Fstu)
            4'd0: begin // read FRAM
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b10;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd1 : 4'd0;
            end
            4'd1: begin // check FRAM flag
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                if (FRAM_rdat[31:0] == 32'h24485A58)
                    Fstu <= 4'd8;
                else
                    Fstu <= 4'd2; // new or fault FRAM.
            end
            4'd2: begin // initialize FRAM
                FRAM_wdat <= 128'h00000000_00000000_00007530_24485A58;
                FRAM_OPEN <= 2'b01;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd3 : 4'd2;
            end
            4'd3: begin // confirm initialization
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b10;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd4 : 4'd3;
            end
            4'd4: begin // verify initialization
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                if (FRAM_rdat[31:0] == 32'h24485A58)
                    Fstu <= 4'd8;
                else
                    Fstu <= 4'd5; // fault FRAM.
            end
            4'd5: begin // handle fault
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b1;
                Fstu <= 4'd5;
            end
            4'd8: begin // run idle
                FRAM_wdat <= {71'd0, PD_CHV, CPUREG[23:0], 32'h24485A58};
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= CPU_upFram ? 4'd9 : 4'd8;
            end
            4'd9: begin // update PR_time
                if (FRAM_wdat[55:32] < 24'd500)
                    FRAM_wdat <= {FRAM_wdat[127:56], 24'd500, 32'h24485A58};
                else
                    FRAM_wdat <= FRAM_wdat;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= 4'd10;
            end
            4'd10: begin // write new data to FRAM
                FRAM_wdat <= FRAM_wdat;
                FRAM_OPEN <= 2'b01;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd11 : 4'd10;
            end
            4'd11: begin // complete write
                FRAM_wdat <= FRAM_wdat;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b1;
                Fstu <= 4'd8;
            end
            default: begin
                FRAM_wdat <= 128'd0;
                FRAM_OPEN <= 2'b00;
                CPU_upAck <= 1'b0;
                Fstu <= 4'd0;
            end
        endcase
    end
end

wire FRAM_err = (Fstu == 4'd4) ? 1'b1 : 1'b0;

- 声明寄存器`rCPU_up`、`CPU_upFram`和`CPU_upAck`用于跟踪CPU状态。
- 使用两个`always`块分别更新`rCPU_up`和`CPU_upFram`。
- 声明一个4位的状态机寄存器`Fstu`用于管理闪存操作流程。
- 使用一个大的`always`块实现状态机，根据不同状态执行不同的闪存操作，如读取、初始化、验证等。
- `FRAM_err`信号在状态机处于4'd4时变为高电平，表示闪存错误。

### 充电电压输出

reg CHVout;
always @(posedge clk, negedge rstn) begin
    if (!rstn)
        CHVout <= 1'b0; // fault
    else if (PORP)
        CHVout <= (Fstu >= 4'd8) ? FRAM_rdat[56] : 1'b0;
    else if (CPU_upFram)
        CHVout <= PD_CHV;
    else
        CHVout <= CHVout;
end

assign CHV_T = {!CHVout, !CHVout, !CHVout, !CHVout};
assign DPV_T = ~( {CHVout, CHVout} & CPUREG[29:28] );

- 声明一个寄存器`CHVout`用于控制充电电压输出。
- 使用一个`always`块更新`CHVout`，根据不同的条件设置其值。
- 将`CHVout`分配给`CHV_T`，所有四个输出均为`!CHVout`。
- 计算`DPV_T`，其值为`{CHVout, CHVout}`与`CPUREG[29:28]`按位与后的反码。

### ILA调试接口

ILA ila_Fault (
    .clk(clk),          // input wire clk
    .probe0(CPUREG),    // input wire [31:0] probe0
    .probe1(FRAM_ID),   // input wire [31:0] probe1
    .probe2(FRAM_rdat), // input wire [127:0] probe2
    .probe3(FRAM_wdat), // input wire [127:0] probe3
    .probe4({PORP, WDT_Wout, ovcp, DPV_F}), // input wire [5:0] probe4
    .probe5({FRAM_OPEN, FRAM_OPED, Fstu})   // input wire [6:0] probe5
);

- 实例化一个名为`ila_Fault`的ILA调试接口模块，并连接其各个探针。

### 结束模块

endmodule

- 结束模块定义。