FPGA Vivado环境下实现D触发器

news2024/11/24 8:17:13

题目要求：使用Verilog HDL语言设计一个D触发器。请提交程序源代码和Word格式的作业文档，作业文档中应给出程序源代码及RTL分析原理图。

D触发器的工作原理：

初始状态下，触发器处于复位状态，输出为复位信号的稳定状态（通常为0）。使能信号 EN 和输入数据 D 的值不会影响触发器的状态。

当使能信号 EN 为高电平时，D触发器处于使能状态，可以根据时钟信号 CLK 的变化来接收和存储输入数据。

当使能信号 EN 为低电平时，D触发器处于禁止状态，不论时钟信号 CLK 如何变化，都不会对输入数据进行接收或存储。

当时钟 CLK 发生上升沿或下降沿时（取决于D触发器的类型），且使能信号 EN 为高电平时，D触发器根据输入数据 D 来更新其状态。

如果是上升沿触发的D触发器，在时钟上升沿时，输入数据 D 的值将被传递到触发器的输出端 Q 中，即 Q = D。

如果是下降沿触发的D触发器，在时钟下降沿时，输入数据 D 的值将被传递到触发器的输出端 Q 中，即 Q = D。

当复位信号 RESET 为高电平时，无论时钟 CLK 和使能信号 EN 的状态如何，触发器均处于复位状态，输出为复位信号的稳定状态。

1.新建一个工程：

2.选芯片的时候任选，不需要管具体的芯片型号，因为原理是一样的

3.双击打开DFF文件

4.可以在工作区写代码了（代码如下）

module DFF(
    input RSTn,
    input CLK,
    input En,
    input D,
    output Q
    );
    wire d,en;
    reg q;
    assign d=D;
    assign Q=q;
    assign en=En;
    always @(posedge CLK or negedge RSTn)begin
        if(!RSTn) begin
        q <= 1;
        end else
            if(en) begin
                q <= d;
            end else
                q <= q;
         end
endmodule

3.点击 RTL ANALYSIS→Open Elaborated Design→Schematic 项，可以查看 RTL 描述后的结构，如下所示：