Verilog HDL:主从触发器实例解析

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"主从触发器举例,康耘电子硬件工程师培训教材" 在硬件设计领域,主从触发器是一种常见的数字逻辑电路,它在时序电路中扮演着关键角色,用于存储和传递数据。主从触发器的设计通常由两个阶段组成:主触发器和从触发器。这种结构可以有效地消除输入到输出的延迟,从而提高系统的稳定性和可靠性。 标题提到的“主从D触发器”是一种特定类型的主从触发器,它基于D型触发器的设计原理。D触发器是一种边沿触发的存储元件,其状态只在时钟信号的上升沿或下降沿发生变化,具体取决于触发方式。在主从D触发器中,主触发器在时钟脉冲的前沿捕获输入数据,而从触发器在时钟脉冲的后沿提供稳定输出。 门级描述是用基本逻辑门(如非门、与非门等)来表示电路的功能。在给出的Verilog HDL代码中,我们可以看到以下组成部分: 1. 非门(not NT1, NT2, NT3):用于产生输入信号的反相。 2. 与非门(nand ND1, ND2, ..., ND8):构成D触发器的核心逻辑,实现数据的保持和转换。 具体来说,非门NT1和NT2分别对D和C(时钟)信号进行反相,NT3对输出Y进行反相。然后,这些反相信号与原始信号一起作为输入,连接到一系列的与非门,如ND1, ND2等,这些与非门的组合实现了D触发器的逻辑功能。最终,ND7和ND8将主触发器和从触发器的输出连接在一起,形成Q和Qbar(Q的非)。 主从D触发器的优点在于,它可以避免在时钟脉冲的上升沿期间输出发生跳变,从而降低了由于时钟和数据之间的竞争/冒险导致的错误。这对于高速数字系统至关重要,因为它确保了数据在时钟边沿的稳定传输。 康耘电子硬件工程师培训教材是一个专门针对硬件工程师的培训材料,涵盖了从基础的电路元件到高级的嵌入式系统设计。其中包含了电阻、电容、二极管等基础元件的讲解,以及功率电子器件、数字电位器、基准电源芯片、多路模拟开关、可编程运算放大器、电压/电流变换器和模拟信号放大器等更复杂的硬件知识。这些内容旨在帮助学员全面了解并掌握硬件设计的基础和进阶技术,为实际工程应用打下坚实基础。同时,该教材也强调了尊重知识产权和合法使用软件的重要性。 通过这个摘要,我们可以看出硬件工程师需要具备广泛的知识,包括电路设计、数字逻辑、模拟电路、存储器扩展等多个方面,以应对各种复杂的设计挑战。