Nombre d'états, largeur du compteur et codes inutilisés

Un compteur est aussi une machine à états

Un compteur répétant 0 à 9 nécessite dix états, donc au moins $\lceil\log_2 10\rceil=4$ bits. Mais un registre^{iRegistre Circuit stockant plusieurs bits d'état. Les registres synchrones du cours capturent leur entrée définie sur un front d'horloge. En savoir plus} de quatre bits contient seize motifs : choisir la bonne largeur ne suffit pas à réaliser un comptage modulo-10.

M est le nombre d'états, pas le maximum. Compter de 0 à M−1 diffère de compter de 0 à M. Pour prendre en charge M=1, imposez une largeur minimale de 1 et maintenez toujours 0.

Parmi les seize codes de quatre bits, modulo-10 n'utilise que dix états normaux. Après avoir choisi la largeur, il faut définir la comparaison et la récupération.

Les états hors plage font partie du contrat

Que doit faire un compteur modulo-10 qui atteint 12 ? Prouvez les conditions d'initialisation et de reset^{iReset Commande ramenant l'état à la valeur initiale spécifiée. Son caractère synchrone/asynchrone et sa priorité sur les autres commandes doivent être définis. En savoir plus} qui excluent ce cas, ou définissez une récupération vers 0 à partir de toute valeur ≥9. Cela ne garantit pas une tolérance à toutes les pannes matérielles.

always_ff @(posedge clk) begin
  if (rst) count <= 4'd0;
  else if (en) begin
    if (count >= 4'd9) count <= 4'd0;
    else count <= count + 4'd1;
  end
end

Cet exemple récupère aussi les codes invalides 10–15, mais sur un front où en=1. Avec enable=0, ils sont conservés. Une récupération immédiate exigerait une autre priorité des conditions.

Vérifier largeur et fonction séparément

Dix bits suffisent pour 0–999, mais une incrémentation libre va jusqu'à 1023. Il faut comparer l'état maximal prévu et sélectionner le retour à 0. Dans un compteur d'adresses, d'itérations ou de longueur de paquet, confondre les deux crée des accès ou des longueurs incorrects.