Folgezustand eines Zählers und Resetpriorität

Die Funktion zuerst als Folgezustand definieren

Ein frei laufender $N$-Bit-Zähler mit synchronem reset und enable hat diese Funktion:

Reset^{iReset Steuerung zur Rückkehr in einen festgelegten Anfangszustand. Synchron/asynchron und Priorität gegenüber anderen Steuerungen müssen definiert werden.} hat Vorrang, bei enable=0 wird gehalten. In der folgenden Visualisierung können Sie enable umschalten und so Inkrementieren und Halten vergleichen.

Wählen Sie bei anfänglichem q=11 reset=1: Zunächst wird nur der Folgezustand 00. Mit dem nächsten Taktschritt sehen Sie, wann sich der Speicher ändert. Geben Sie reset frei und durchlaufen Sie 00→01→10→11→00. Bei enable=0 schreitet nur die Flankenzahl fort; q bleibt unverändert.

Eine Vorhersagetabelle je Flanke erstellen

Startet ein 2-Bit-Zähler bei 3 und ist reset nur an der ersten Flanke 1, lauten die Zustände danach 0,1,2,3,0. Ein zwischen Flanken aktivierter synchroner Reset setzt das Register^{iRegister Speichert einen Zustand aus mehreren Bits. Die synchronen Register dieses Kurses übernehmen festgelegte Eingaben an Taktflanken. Mehr erfahren} nicht vor der steigenden Flanke^{iSteigende Flanke Übergang des Takts von 0 auf 1. Nicht zu verwechseln mit dem gesamten hohen Pegelintervall CLK=1. Mehr erfahren} sofort auf 0.

Jede Spalte dokumentiert eine steigende Flanke^{iSteigende Flanke Übergang des Takts von 0 auf 1. Nicht zu verwechseln mit dem gesamten hohen Pegelintervall CLK=1. Mehr erfahren}. Eingänge gelten unmittelbar davor, Zustände mit „after“ unmittelbar nach der Aktualisierung. Die Spalten zeigen die Reihenfolge der Abtastungen, keine physische Laufzeit^{iLaufzeit Zeit nach einer Eingangsänderung, bis der Ausgang auf dem richtigen Wert stabil ist. Logische Äquivalenz und zeitliche Eigenschaften sind getrennte Aussagen. Mehr erfahren}. Anfangs 3; an der ersten Flanke hat reset Vorrang vor Inkrementieren. Die letzte Flanke führt von 3 nach 0.

Resetarten nicht vermischen

if(rst) in always_ff @(posedge clk) ist synchron. Es entspricht keinem asynchronen Reset mit zusätzlicher Resetflanke in der Ereignisliste. Dessen Freigabe hat eigene Recovery/Removal-Bedingungen; wechseln Sie nicht bloß wegen eines schnelleren Rücksetzens die Resetart.

Bei einem periodischen Pulszähler ist auch der Pulszeitpunkt festzulegen: während des Maximalzustands oder für einen Zyklus nach der Rückkehr auf 0. Davon hängen Ausgangsgleichung und Beobachtungszeit ab.