46 上升沿检测
题目描述
在实际应用中，我们经常需要对某个信号的边沿进行检测，并以此作为后续动作的触发信号（例如电脑键盘的某个按键被按下或者被松开，在电路中则对应的是电平的变化）。
设计一个电路，包含clk信号、1bit输入信号in和1bit输出信号out，当in信号从0变为1时（相对于clk，该信号变化频率很慢），out信号在in信号上升沿附近输出1个时钟周期的高电平脉冲，其余时刻都为0，如下图所示
提示：如果在top_module中定义了reg，且out的结果与reg相关，可以想象，在仿真的开始阶段，reg的值是未定义的，那么out的波形也是未定义的，为了避免此情况的error, 可以使用initial初始化这些reg, 使初始的out 为0
输入格式
时钟clk, 被检测信号1bit in
输出格式
检测结果 1bit out
module top_module(
input clk,
input in,
output out);
reg q1,q2;
assign out = q1 & ~q2;
initial
begin
q1 =0;
q2 =0;
end
always @(posedge clk) begin
q2 <= q1;
q1 <= in;
end
endmodule47 双边沿检测
题目描述
根据上升沿检测的思路，设计一双边沿检测电路，即在输入信号的上升沿和下降沿附近时刻，各输出一个高电平脉冲，如下图所示
输入格式
1位时钟信号clk和1位输入信号in
输出格式
一位信号out
module top_module (
input clk,
input in,
output out
);
reg q1,q2;
assign out = (q1&~q2)|(~q1&q2);
always @(posedge clk) begin
q2 <= q1;
q1 <= in;
end
endmodule48 计数器
题目描述
计数器是一种比较简单且常用的时序逻辑电路，下面电路图是一个从0到15循环计数的累加计数器，每个时钟的上升沿计数值加一，采用异步复位方式，高电平有效，复位值为0，该电路是由一个4bit加法器和一个4bit寄存器构成，波形如下所示。
试编写Verilog代码，完成上述电路功能。
输入格式
时钟clk，异步复位信号reset
输出格式
4位的计时器q
注意：这题需要clk和reset判断
module top_module (
input clk,
input reset, // 异步复位，高电平有效，复位值为0
output reg [3:0] q);
// your code
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if(reset)
q <= 0;
else
q <= q+1;
end
endmodule49 十进制计数器
题目描述
设计一个十进制计数器电路，从1到10循环计数，采用同步复位方式，高电平有效，复位值为1，如下面波形图所示
输入格式
一位线网型变量clk，时钟信号； 一位线网型变量rst，复位信号
输出格式
三位寄存器信号q， 计数器结果
module top_module (
input clk , //时钟信号
input reset , //同步高电平有效复位信号
output reg [3:0] q //计数结果
);
// 请用户在下方编辑代码
always @(posedge clk) begin
if(reset)
q <= 1;
else if( q==4'd10)
q <= 1;
else
q <= q+1;
end
//用户编辑到此为止
endmodule
50 带使能的计数器
题目描述
创建一带有使能信号的递减计数器，当使能信号有效（高电平）时，从15到5循环递减计数，每个周期减1，使能信号无效时，计数值保持不变，电路采用同步复位方式，高电平有效，复位值为5，电路结构如下图所示
输入格式
时钟信号clk, 同步复位信号reset, 使能信号en
输出格式
4bit计数信号q
module top_module(
input clk,
input reset,
input en,
output reg [3:0]q);
always @(posedge clk) begin
if(reset)
q <= 5; //高电平有效，复位值为5
else if(en)
if( q <= 5) // q=5 时
q <= 15; // q重新赋值15
else
q <= q - 1; //否则，每次q减1
else
q <= q;
end
endmodule
