Verilog实现频率测量：详述正负脉宽检测

"这篇资源提供了一个使用Verilog语言实现的频率测量模块，通过测量输入方波的正负脉宽来确定其频率。代码包括了对输入信号的同步处理，上升沿和下降沿检测，以及脉宽计时。" 在数字电路设计中，频率测量是重要的功能之一，尤其在时钟系统、通信协议分析或信号完整性测试中。本资源中的Verilog代码描述了一个用于精确测量输入方波频率的模块。这个模块主要由以下几个部分组成： 1. **输入信号同步**：首先，通过一个寄存器`r_sig`来同步输入信号`i_sig`与系统时钟`i_clk`，确保在时钟的上升沿捕获信号状态，避免亚稳态问题。 2. **复位处理**：复位信号`i_rstn`用于初始化模块状态，`r_rstn`寄存器跟踪其变化，确保在复位期间所有内部状态都被正确清零。 3. **边沿检测**：使用两个寄存器`r_start`和`r_end`来检测输入信号的上升沿和下降沿。当输入信号从0变为1时，`r_start`置1表示上升沿；反之，`r_end`置1表示下降沿。 4. **脉宽计时**：模块包含两个计数器，`r_pos`和`r_neg`，分别记录输入信号的高电平和低电平持续的时钟周期数。通过`r_start_pos`和`r_start_neg`控制开关，在上升沿启动高电平计时，在下降沿启动低电平计时。 5. **数据输出**：输出`o_data`提供了测量到的脉宽值，`o_data_ok`信号指示数据的有效性。这使得外部电路可以知道频率测量已完成并可读取结果。 6. **使能控制**：`i_en_o`输入信号作为使能控制，只有在使能条件下，模块才会进行频率测量，提高了模块的灵活性和效率。 7. **选择输出**：`i_sel`可能用于选择测量高电平周期还是低电平周期，或者进行综合测量，具体实现未在提供的代码段中给出。 通过这样的设计，该模块可以在每个时钟周期内分析输入信号，并计算出输入方波的频率，这对于系统设计和调试非常有用。由于代码注释详细，开发者能够清晰理解每个部分的功能，从而方便地将此模块集成到自己的设计中。