verilog异步复位jk触发器_Verilog专题（九）DFF、Dlatch、JK flipflop

DFF、Dlatch、JK flip-flop

对于verilog的学习，这里推荐一个比较好的实践网站HDLBits：

https://hdlbits.01xz.net/wiki/Main_Page

本系列记录一些我觉得有价值的题目，希望通过这些题目可以对verilog更加熟练。

D flip-flops D触发器根据复位的不一样可以分为同步复位DFF和异步复位DFF，之间的区别就是复位信号是否在敏感列表中。

同步复位DFFmodule top_module (    input clk,    input reset,            // Synchronous reset    input [7:0] d,    output [7:0] q);    always@(posedge clk)begin        if(reset) q=0;        else q=d;    endendmodule异步复位DFFmodule top_module(  input clk,  input [7:0] d,  input areset,  output reg [7:0] q);    always @(posedge clk or posedge areset)    if (areset)      q <= 0;    else      q <= d; endmodule

D Latch

锁存器是电平触发，高电平跟随，低电平保持。

module top_module (    input d,     input ena,    output q);        always@(ena)begin        if(ena)q=d;    end    endmodule

JK flip-flop

J	K	Q
0	0	Qold
0	1	0
1	0	1
1	1	~Qold

module top_module (    input clk,    input j,    input k,    output Q);    always@(posedge clk) begin        if(~j & ~k) Q <= Q;        else if(j&k) Q <= ~Q;        else if(~j & k) Q <= 0;        else Q <= 1;    endendmodule

总结

一、锁存器

锁存器(latch)—对脉冲电平敏感，在时钟脉冲的电平作用下改变状态锁存器是电平触发的存储单元，数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值，仅当锁存器处于使能状态时，输出才会随着数据输入发生变化。锁存器不同于触发器，它不在锁存数据时，输出端的信号随输入信号变化，就像信号通过一个缓冲器一样；一旦锁存信号起锁存作用，则数据被锁住，输入信号不起作用。锁存器也称为透明锁存器，指的是不锁存时输出对于输入是透明的。

锁存器(latch)：我听过的最多的就是它是电平触发的，更具体一点应该是：锁存器是电平触发的存储单元，数据存储的动作取决于输入时钟(或者使能)信号的电平值，当锁存器处于使能状态时，输出才会随着数据输入发生变化。(简单地说，它有两个输入，分别是一个有效信号EN，一个输入数据信号DATA_IN，它有一个输出Q，它的功能就是在EN有效的时候把DATA_IN的值传给Q，也就是锁存的过程)。

应用场合：数据有效迟后于时钟信号有效。这意味着时钟信号先到，数据信号后到。在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。

缺点：时序分析较困难。不要锁存器的原因有二：1、锁存器容易产生毛刺，2、锁存器在ASIC设计中应该说比ff要简单，但是在FPGA的资源中，大部分器件没有锁存器这个东西，所以需要用一个逻辑门和ff来组成锁存器，这样就浪费了资源。

优点：面积小。锁存器比FF快，所以用在地址锁存是很合适的，不过一定要保证所有的latch信号源的质量，锁存器在CPU设计中很常见，正是由于它的应用使得CPU的速度比外部IO部件逻辑快许多。latch完成同一个功能所需要的门较触发器要少，所以在asic中用的较多。

二、触发器

触发器(Flip-Flop，简写为 FF)，也叫双稳态门，又称双稳态触发器。是一种可以在两种状态下运行的数字逻辑电路。触发器一直保持它们的状态，直到它们收到输入脉冲，又称为触发。当收到输入脉冲时，触发器输出就会根据规则改变状态，然后保持这种状态直到收到另一个触发。

触发器(flip-flop)是对脉冲边沿敏感，其状态只在时钟脉冲的上升沿或下降沿的瞬间改变。

触发器(flip-flops)电路相互关联，从而为使用内存芯片和微处理器的数字集成电路(IC)形成逻辑门。它们可用来存储一比特的数据。该数据可表示音序器的状态、计数器的价值、在计算机内存的ASCII字符或任何其他的信息。有几种不同类型的触发器(flip-flops)电路具有指示器，如T(切换)、S-R(设置/重置)J-K(也可能称为Jack Kilby)和D(延迟)。典型的触发器包括零个、一个或两个输入信号，以及时钟信号和输出信号。一些触发器还包括一个重置当前输出的明确输入信号。

应用场合：时钟有效迟后于数据有效。这意味着数据信号先建立，时钟信号后建立。在CP上升沿时刻打入到寄存器。