第10讲 VHDL语言时序逻辑电路设计 讲稿课件.ppt

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1、EDA技术实用教程第10讲VHDL语言语言时序逻辑电路设计时钟的描述方法上升沿：CP’EVENTANDCP=‘1’下升沿：CP’EVENTANDCP=‘0’CP=0CP=0CP=1CP=1CP’EVENTCP’EVENTCP’EVENT任务1：边沿D触发器1．任务分析触发器：(Flip-Flop)能存储一位二进制信号的基本单元。用FF表示。触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。特点：1.有两个稳定状态，用0和1表示；2.输入信号可改变其状态，且输入信号撤消后，其改变后的状态可保留下来。分类：按电路结构分：基本RSFF、同步FF、主从FF、边

2、沿FF(包括维持－阻塞FF、CMOS边沿FF等)。其中，基本RSFF无时钟信号，其他均有时钟信号。按逻辑功能分：RS触发器、D触发器、JK触发器、T和T´触发器。D触发器描述以边沿D触发器为例：边沿触发器的次态只取决于时钟信号上升沿（或下降沿）到达时刻的输入信号的状态。边沿D触发器特性表CPD功能↓或0或1×保持↑00置0↑11置1（上升沿有效）边沿D触发器的特性方程：D触发器描述2．任务实施完成边沿D触发器的文本编辑：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityd_ffisport(cp:ins

3、td_logic;d:instd_logic;q:bufferstd_logic);endd_ff;D触发器描述architectureoneofd_ffisbeginprocess(cp,d)beginifcp'eventandcp='1'thenq<=d;endif;endprocess;endone;D触发器描述仿真测试D触发器描述上升沿D触发器描述方法一：使用信号属性函数LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_regISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_

4、LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD_regISBEGINPROCESS(CP)BEGINIF(CP’EVENTANDCP=‘1’)THENQ<=D;ENDPROCESS;ENDtest;方法二：使用WAIT语句LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_regISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD_regISBEGINPROCESSBEGINWAITUNTILC

5、P=‘1’;Q<=D;ENDPROCESS;ENDtest;上升沿D触发器描述方法三：使用上升沿检测函数LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_regISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD_regISBEGINPROCESS(cp)BEGINIF(rising_edge(cp))THENQ<=D;ENDIF;ENDPROCESS;ENDtest;上升沿D触发器描述方法四：使用进程的启动特性LI

6、BRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_regISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD_regISBEGINPROCESS（CP）BEGINIFCP=‘1’THENQ<=D;ENDIF;ENDPROCESS;ENDtest;上升沿D触发器描述上升沿D触发器描述下降沿D触发器描述方法一：使用信号属性函数LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_reg

7、ISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD_regISBEGINPROCESS(CP)BEGINIF(CP’EVENTANDCP=‘0’)THENQ<=D;ENDPROCESS;ENDtest;方法二：使用WAIT语句LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYD_regISPORT(D,CP:INSTD_LOGIC;Q:OUTSTD_LOGIC);ENDD_reg;ARCHITECTUREtestOFD

8、_regISBEGINPROCESSBEGINWAITUNTILCP=‘0’;Q<=D;ENDPROCESS;ENDtest;下降沿D触发器描述方法三：使用下降沿检