设计一个带使能控制和异步清零的8位寄存器,实现8位输入的锁存,在时钟的上升沿处得到一个8位的输出和一个8位的反向输出,
时间: 2023-06-26 07:06:00 浏览: 301
这个8位寄存器可以通过以下步骤来实现:
1. 确定寄存器的输入和输出信号:
- 输入信号:8位数据输入 D,使能信号 EN,清零信号 CLR
- 输出信号:8位数据输出 Q,8位反向数据输出 Q'
2. 根据输入信号和寄存器的逻辑功能,设计寄存器的状态转移图和状态转移表。
3. 基于状态转移图和状态转移表,设计寄存器的组合逻辑电路和时序逻辑电路。
- 组合逻辑电路:
- 当使能信号 EN = 0 时,寄存器不接受数据输入,Q 和 Q' 的值不变。
- 当使能信号 EN = 1 时,根据输入信号 D 和清零信号 CLR 的值,更新寄存器的状态。
- 时序逻辑电路:
- 在时钟上升沿处,将寄存器的当前状态更新到输出信号 Q 和 Q' 中。
4. 通过仿真和测试验证设计的寄存器的正确性和性能。
以下是该8位寄存器的 Verilog HDL 代码实现:
```verilog
module reg8bit(input wire [7:0] D, input wire EN, input wire CLR, input wire CLK,
output reg [7:0] Q, output reg [7:0] Qn);
always @(posedge CLK) begin
if (CLR) begin
Q <= 8'b0;
end else if (EN) begin
Q <= D;
end
end
assign Qn = ~Q;
endmodule
```
该代码使用了一般的时序逻辑描述方式,使用 always @(posedge CLK) 来描述时钟上升沿触发的状态更新逻辑。在时钟上升沿,如果 CLR 为 1,则清空寄存器;否则,如果 EN 为 1,则将输入数据 D 写入寄存器中。同时,根据 Q 的取值,计算 Qn 的反向数据输出。
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