HDLBits--Verilog习题记录5

此题目较难，本文代码也是借鉴别人才完全理解。

题目编号：verification:reading simulations->build a circuit from a simulation waveform->sequential circuit 10

题目描述：

This is a sequential circuit. The circuit consists of combinational logic and one bit of memory (i.e., one flip-flop). The output of the flip-flop has been made observable through the output state.

Read the simulation waveforms to determine what the circuit does, then implement it.

 

这是一个时序电路。 该电路由组合逻辑和一位存储器（即一个触发器）组成。 触发器的输出已通过输出状态可见。

阅读仿真波形以确定电路的作用，然后实现它。

 

 

 问题分析：

首先明白上升沿或下降沿在Verilog的中真正含义：

上升沿或下降沿的变化取决于0->1 1->0的起点变化。若上升沿clk时有q<=a;即在上升沿的时候，将时刻“0”位置对应的a的状态位非阻塞赋值给q.

还有就是上升沿（下降沿）的状态虽然起点为0（1），真实状态为1（0），但是它并不能直接认为等于1（0）.

分析整理题目中的图像，列出表格：

 

 观察波形，state较简单，从state入手分析表格数据：

 

 观察之：

当a==b时，state<=a， 这里的state<=a即上文提到的起点变化，将时刻“0”位置对应的a的状态位非阻塞赋值给state。

其他情况则state保持上一个状态不变。

接着分析q，观察q与state之间的关系：

 

 

 

 观察易得：

state状态为1，q为a，b同或结果

state状态为0，q为a，b异或结果

代码解析：

module top_module (
    input clk,
    input a,
    input b,
    output q,
    output state  );
    
    always @(posedge clk)
        begin
            if(a==b)
                state <= a;
            else
                state <= state;            
        end
    assign  q= state?~a^b:a^b;

endmodule