Verilog HDL:主从触发器实例解析
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更新于2024-08-10
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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。
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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。
2020-12-09 上传
2009-08-30 上传
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