Verilog时序电路与Moor状态机设计详解：触发器与锁存器应用

本资源主要介绍了Moor状态机在Verilog时序电路设计中的应用，以及基本的时序电路构造。授课教师邹兴平提供了关于Verilog编程在设计时序逻辑电路方面的教学，重点讲解了以下几个关键知识点： 1. **基本时序电路**： - 时序逻辑单元主要包括触发器（如D触发器）和锁存器，它们是构建复杂电路的基础。触发器根据输入信号的上升沿或下降沿响应，有助于消除毛刺问题，而锁存器则在数据有效时保持稳定，通常用于存储数据。 2. **锁存器设计**： - 通过`always @(data or enable)`语句实现，当enable信号为1时，存储输入数据q；否则保持当前值。 3. **D触发器**： - 使用`always @(posedge clk)`描述，仅在时钟的上升沿更新数据，避免了毛刺的产生，推荐优先使用D触发器而非锁存器。 4. **多位D触发器构成的寄存器**： - 当写使能(oe)为1时，将输入数据存入寄存器，否则保留现有数据。 5. **移位寄存器**： - 结构包含一个通用的案例语句，根据复位信号rst和移位模式，执行左移、右移或并行输入操作。 6. **参数化的桶形移位器**： - 定义模块`barrelshift`，接受输入din、旋转计数器rotate_cnt，并输出dout，宽度WIDTH为6，计数器大小CNT_SIZE为3，允许用户根据需求定制不同功能的移位器。 在设计过程中，理解这些基本时序电路的工作原理和行为模式至关重要，因为它们构成了状态机的核心组件，能够控制电路的时序逻辑流程。Moor状态机的结构图则展示了如何利用这些电路来构建一个基于输入当前状态和输入信号决定下一步状态，并根据状态生成相应输出的状态转移系统。学习者需要掌握如何运用Verilog语言编写这些电路，并在实际项目中灵活运用，以实现高效、可靠的电路设计。