Stato successivo del contatore e priorità del reset

Definire prima la funzione di stato successivo

Un contatore libero a $N$ bit con reset sincrono ed enable si descrive così:

Il reset^{iReset Controllo che riporta allo stato iniziale specificato. Occorre definirne sincronicità e priorità rispetto agli altri controlli.} ha priorità; con enable=0 si mantiene il valore. Nella visualizzazione seguente potete cambiare enable per confrontare incremento e mantenimento.

Partendo da q=11, scegliete reset=1: cambia solo il prossimo stato in 00. Avanzate il clock per osservare quando cambia il registro. Rilasciate reset e percorrete 00→01→10→11→00. Con enable=0 il numero di fronti deve continuare ad aumentare, mentre q deve restare fermo.

Preparare i valori attesi per ogni fronte

Con stato iniziale 3 e reset=1 solo al primo fronte, un contatore a due bit produce poi 0,1,2,3,0. Attivare il reset sincrono fra i fronti non porta subito a 0 il registro^{iRegistro Memorizza uno stato di più bit. I registri sincroni del corso acquisiscono gli ingressi specificati al fronte di clock. Approfondisci} prima del fronte di salita^{iFronte di salita Passaggio del clock da 0 a 1, distinto dall’intero intervallo di livello CLK=1. Approfondisci}.

Ogni colonna registra un fronte di salita^{iFronte di salita Passaggio del clock da 0 a 1, distinto dall’intero intervallo di livello CLK=1. Approfondisci}. Gli ingressi sono quelli immediatamente precedenti; gli stati indicati con «after» sono quelli subito dopo l’aggiornamento. Le colonne indicano l’ordine dei campioni, non il ritardo fisico di propagazione^{iRitardo di propagazione Tempo dalla variazione d’ingresso all’assestamento corretto dell’uscita. Equivalenza logica e proprietà temporali sono distinte. Approfondisci}. Si parte da 3; al primo fronte reset prevale sull'incremento. L'ultimo fronte riporta da 3 a 0.

Non confondere i tipi di reset

if(rst) dentro always_ff @(posedge clk) è sincrono. Non equivale al reset asincrono che aggiunge un fronte reset alla lista eventi. Il rilascio asincrono ha vincoli recovery/removal propri: non sceglietelo solo perché porta a 0 più rapidamente.

Per un contatore a impulsi periodici bisogna definire anche quando emettere il segnale: durante lo stato massimo oppure per un ciclo dopo il ritorno a 0. Cambiano formula d'uscita e istante d'osservazione.