用verilog语言写一个n位的格雷码计数器

在Verilog语言中，我们可以使用一种称为"移位寄存器"的结构来实现一个格雷码计数器。格雷码是一种二进制数字系统，其相邻的两位代码仅有一位不同，这对于编码和解码都很方便。下面是一个简单的8位格雷码计数器的例子：

module gray_counter (
    input wire clk,   // 时钟输入
    input wire reset, // 复位输入
    output reg [7:0] gray_code     // 输出格雷码
);

// 定义一个8位移位寄存器
reg [7:0] shift_register;

always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset) begin
        shift_register <= 8'b0;   // 当reset高电平时清零
    end else begin
        // 格雷码转换过程，每次时钟上升沿，shift_register左移一位，并将最高位的值与次高位异或
        shift_register <= {gray_code[6:0], gray_code[7] ^ gray_code[6]};
    end
end

// 计数部分，灰色码序列：00000000 -> 00000001 -> ... -> 11111111 -> 00000000 (循环)
assign gray_code = shift_register;

endmodule