30 / 63 · Konsep

Keadaan berikutnya pencacah dan prioritas reset

Satukan kenaikan, penahanan, reset, dan perputaran, lalu hitung hasil tiap tepi.

Definisikan fungsi melalui keadaan berikutnya dahulu

Pencacah bebas $N$ bit dengan reset sinkron dan enable adalah:

C_{k+1}=\begin{cases} 0&r_k=1\\ (C_k+1)\bmod2^N&r_k=0,\ e_k=1\\ C_k&r_k=0,\ e_k=0 \end{cases}

Reset^{Reset Kontrol yang mengembalikan keadaan ke nilai awal tertentu. Sifat sinkron/asinkron dan prioritas terhadap kontrol lain harus ditetapkan.} paling diprioritaskan; enable=0 mempertahankan keadaan. Pada visualisasi di bawah, ubah enable untuk membandingkan kenaikan dan penahanan nilai.

Dari q awal=11, memilih reset=1 hanya mengubah keadaan berikutnya menjadi 00. Majukan clock untuk melihat kapan nilai tersimpan berubah. Lepas reset dan ikuti 00→01→10→11→00; saat enable=0, pastikan tepi clock terus terjadi tetapi q bertahan.

Bandingkan keadaan sebelum dan sesudah tepi naik

Reset sinkron lebih diprioritaskan daripada enable. Jika enable=0, pertahankan nilai tersimpan. q=11; q_next = (q + 1) mod 4

Prediksi setiap tepi

Dengan keadaan awal 3, reset=1 pada tepi pertama lalu 0, hasil setelah tepi adalah 0,1,2,3,0. Walaupun reset diaktifkan di antara tepi, register^{Register Rangkaian penyimpan beberapa bit keadaan. Register sinkron mata kuliah ini menangkap masukan yang ditentukan pada tepi clock. Selengkapnya} sinkron tidak langsung menjadi 0 sebelum tepi naik^{Tepi naik Saat clock berubah 0 ke 1, berbeda dari tingkat yang mencakup seluruh interval CLK=1. Selengkapnya}.

Tepi	reset sebelum tepi	C lama	C baru
1	1	3	0
2	0	0	1
3	0	1	2
4	0	2	3
5	0	3	0

Setiap kolom gelombang mengamati satu tepi. Masukan menunjukkan nilai sebelum tepi; keadaan dengan akhiran after menunjukkan nilai sesudah pembaruan. Penjajaran menunjukkan urutan sampel, bukan tundaan propagasi^{Tundaan propagasi Waktu sejak masukan berubah hingga keluaran stabil pada nilai benar. Kesetaraan logika berbeda dari karakteristik waktu. Selengkapnya} fisik. Dari 3, reset pertama mengalahkan kenaikan; tepi terakhir berputar dari 3 ke 0.

Reset dan putaran pencacah 2 bit

Lihat data gelombang

Data gelombang: setiap karakter mewakili satu interval; titik mempertahankan keadaan sebelumnya; p adalah satu siklus clock.
Sinyal	Gelombang	Nilai bus
edge	`23452`	E0 → E1 → E2 → E3 → E4
reset	`10...`
count sebelum	`23452`	11 → 00 → 01 → 10 → 11
count sesudah	`23452`	00 → 01 → 10 → 11 → 00

Jangan mencampur jenis reset

if(rst) dalam always_ff @(posedge clk) adalah reset sinkron, berbeda dari reset yang tepinya ditambahkan pada daftar kejadian. Pelepasan reset asinkron memiliki syarat recovery/removal; jangan menggantinya hanya agar lebih cepat menjadi 0.

Untuk pulsa berkala, tetapkan keadaan pemicunya: apakah tinggi selama count maksimum, atau satu siklus setelah tepi kembali ke 0? Persamaan dan waktu pengamatannya berbeda.

Coba sendiri

Pencacah tiga bit bernilai 7. Tepi pertama rst=0,en=0, berikutnya rst=0,en=1. Berapa masing-masing keadaannya?

Baca penjelasan

Tepi pertama mempertahankan 7; tepi kedua berputar dalam tiga bit menjadi 0. Menyimpan nilai 8 membutuhkan lebar lebih besar atau kebijakan saturasi/kesalahan tersendiri.