Jumlah keadaan, lebar pencacah, dan kode tidak terpakai

Pencacah juga merupakan mesin keadaan

Pencacah berulang 0–9 memerlukan sepuluh keadaan dan minimal $\lceil\log_2 10\rceil=4$ bit. Namun, register^{iRegister Rangkaian penyimpan beberapa bit keadaan. Register sinkron mata kuliah ini menangkap masukan yang ditentukan pada tepi clock. Selengkapnya} empat bit memiliki 16 pola; memilih lebar yang benar saja belum menghasilkan fungsi modulo-10.

M adalah jumlah keadaan, bukan nilai maksimum. Menghitung 0 hingga M−1 berbeda dari 0 hingga M. Jika mendukung M=1, batasi lebar minimum menjadi 1 dan selalu pertahankan 0.

Dari 16 kode empat bit, modulo-10 hanya memakai sepuluh keadaan normal. Setelah lebar ditentukan, tambahkan kebijakan perbandingan dan pemulihan.

Keadaan di luar rentang juga bagian desain

Apa yang dilakukan pencacah modulo-10 jika menjadi 12? Buktikan kondisi inisialisasi dan reset^{iReset Kontrol yang mengembalikan keadaan ke nilai awal tertentu. Sifat sinkron/asinkron dan prioritas terhadap kontrol lain harus ditetapkan. Selengkapnya} yang mencegahnya, atau tetapkan pemulihan ke 0 untuk nilai ≥9. Pemulihan ini tidak menjamin ketahanan terhadap seluruh kerusakan perangkat keras.

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

Contoh ini juga memulihkan nilai salah 10–15, tetapi pada tepi dengan en=1. Jika enable=0, nilai itu tetap dipertahankan. Spesifikasi pemulihan segera membutuhkan prioritas kondisi berbeda.

Pemeriksaan lebar dan fungsi terpisah

Sepuluh bit cukup untuk 0–999, tetapi kenaikan bebas mencapai 1023. Diperlukan perbandingan keadaan maksimum spesifikasi dan seleksi kembali ke 0. Pada alamat memori, jumlah iterasi, atau panjang paket, perbedaan ini menyebabkan akses atau panjang yang salah.