一、触发器简介

1.1 触发器作用

触发器是工程中基础的单元结构也是相当重要的组成，时序电路的实现离不开触发器。触发器是具有存储功能的器件，时钟脉冲的边沿触发状态改变。通常，触发器可分为D触发器，T触发器，JK触发器等。

1.2 触发器信号

触发器的输入信号分为两类：数据信号，控制信号，控制信号包括时钟信号，异步或同步置位/复位信号，时钟使能信号。

1.3 使用规范

在使用触发器时，根据以往的经验，有一些尽量避免的使用规范，遵循这些规范可以避免很多问题。

a. 不要使用异步置位/复位寄存器

b. 触发器中不要同时存在置位和复位信号

c. 避免单独的置位/复位逻辑，尽量使用全局复位可以在更少的资源下达到想要的效果

d.时钟使能信号，置位/复位信号使用高电平生效，如果低电平有效，则需要一个反相器，这将会降低电路性能。

1.4 Vivado综合触发器

Vivado会根据设计综合出触发器，综合出的触发器有4类D触发器，FDCE，FDPE，FDSE和FDRE。

FDCE:具有时钟使能和异步清零

FDPE:具有时钟使能和异步置位

FDSE:具有时钟使能和同步置位

FDRE:具有时钟使能和同步复位

在vivado的综合报告中可以查看设计中使用的寄存器数目，但有时会出现统计的数目和实际使用的数目不一致，主要是有以下3个原因的影响

a.有一部分寄存器被吸收进入到DSP块或块状RAM中

b.存在寄存器复制

c.无输入的寄存器或者作用相同的寄存器被移除了

二、代码实现

代码中包含了四个寄存器fdce,fdpe,fdse,fdre，对应vivado所能综合的四种寄存器类型。

module FF(d,ce,clk,clr,set,out  );
input [3:0] d;
input ce;
input clk;
input clr;
input set;
output [3:0] out;
reg fdce,fdpe,fdse,fdre;
always@(posedge clk,posedge clr)
    begin
    if(clr)
        fdce<=0;
    else
        if(ce)
            fdce<=d[0];
     end
assign out[0]=fdce;
 always@(posedge clk,posedge clr)
    begin
    if(clr)
        fdpe<=1;
    else
        if(ce)
            fdpe<=d[1];
     end
assign out[1]=fdpe;
always@(posedge clk)
    begin
    if(set)
        fdse<=1;
    else
        if(ce)
            fdse<=d[2];
     end
assign out[2]=fdse;
 
always@(posedge clk)
    begin
    if(set)
        fdre<=0;
    else
        if(ce)
            fdre<=d[3];
    end
assign out[3]=fdre;       
endmodule