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在學習verilog之前，我們先學習一下D觸發器以及它的代碼。 FPGA的設計基礎是數字 電路，因此很多同學會認為我們要先學好數字電路之后，才學習FPGA。但是，數字電路教材的內容很多.例如：JK觸發器、RS觸發器、真值表、卡諾圖等。但是，這里的很多內容其實已經過時了。此外，對于FPGA的學習來講，我們只用到了其中很少很少的一部分內容。如果沒有數字電路的基礎，我們建議就看一部分，知道D觸發器就夠了。 那么D觸發器是什么樣子的呢? 這個就是D觸發器的示意圖。其中，clk為時鐘，rst_n為復位，d為輸入，q為輸出。這個功能非常簡單，復位有效的時候，這個q的值你可以認為是0。如果復位無效的時候，那么在時鐘上升沿的時候，就把d的值給了q。就是這么簡單，記住這個動作，先有時鐘上升沿，再有把d的值給了q。這就意味著，時鐘上升沿的時候q的值還是沒變的。只有時鐘上升沿之后，q的值才變化。這是一個很重要的概念，也就是說先有時鐘上升沿才有q的變化。如果下一個時鐘上升沿沒有到來，那么q的值就保持不變。因此，q的值是在時鐘上升沿之后一點點變化。這就是D觸發器，我們所有的FPGA電路都是基于這個結構來進行設計的。就是這么簡單，諸如JK觸發器、RS觸發器之類完全不需用到。我們就用最簡單的結果來進行設計。有些同學會問為什么如此簡單就足以進行設計呢？其實我們要做一個系統，一個穩定的系統，一定是從一個最簡單的結構搭建起來的，而不會是一個很復雜的結構，因此我們FPGA電路里面就是利用D觸發器的穩定性，把它搭建起來的。 那么D觸發器所對應的波形圖是怎么樣的呢? 這個是波形圖，你可以看一看q，它都是在時鐘上升沿之后變化的，在第2個時鐘上升沿，看到d的值為0，那么q就輸出0，q的值就保持不變了直到下一個時鐘上升沿的到來。下一個時鐘上升沿d的值為1，那么q就輸出1，如此類推。這就是我們d觸發器的功能，非常非常地簡單。 那么這個D觸發器在FPGA里面用verilog代碼怎么描述呢? 其實就是這樣的代碼，可以看出來，這個代碼跟這個D觸發器是完全一樣的，描述的就是D觸發器。怎么講，可以分析一下這個代碼： 1····總是（always）在時鐘（clk）上升沿（posedge）的時候或者下降沿（negedge）復位（rst_n）的時候執行2~8的代碼，如果不滿足則q的值不變。 2····如果是復位就執行3的代碼； 3····q就等于0； 5····如果不是復位，而是時鐘上升沿就執行6的代碼； 6····將d的值給了q； 這個代碼描述的就是一個D觸發器，一個always就生成了一個D觸發器。你可以認為D觸發器就是我們電路上的一個元件。 總結要點：1. q的值只有在時鐘上升沿才變化。 2. 時鐘上升沿時，將d的值賦給q。即先有上升沿，才有信號變化。 為什么強調先有上升沿，才有信號變化呢？有什么用呢？例如： 明德揚的波形，默認的情況下都是同步信號，這意味著en和dout都是由D觸發器產生的。因此信號的變化，都是在時鐘上升沿之后才開始的，en也是在時鐘上升沿之后一點點才變化的；在2的上升沿這個點上看到en的值是0的，因為en還沒變化；而在3的上升沿這個點上看到en的值是1，dout的值是0；最后，在10的上升沿這個點上看到dout的值是1。
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發表于 2017-6-20 10:26:37
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