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如何编写能够对信号上升和下降进行计数的可合成RTL

可合成RTL（Register Transfer Level）是一种硬件描述语言（HDL）编写的硬件电路级别的代码，用于描述数字电路的行为和功能。编写能够对信号上升和下降进行计数的可合成RTL可以通过以下步骤实现：

确定计数器的功能和规格：首先，明确计数器的功能，即对信号上升和下降进行计数。确定计数器的规格，例如计数器的位宽、计数范围等。
设计计数器的状态机：根据计数器的功能和规格，设计计数器的状态机。状态机是一种有限状态自动机，用于描述计数器的状态转换和行为。可以使用状态图或状态表来表示状态机。
编写RTL代码：根据计数器的状态机设计，使用硬件描述语言（如Verilog或VHDL）编写RTL代码。RTL代码描述了计数器的逻辑电路结构和行为。
进行功能仿真：使用仿真工具（如ModelSim、VCS等）对编写的RTL代码进行功能仿真。通过输入测试向量，验证计数器的功能是否符合预期。
进行时序优化：根据计数器的规格和性能要求，对RTL代码进行时序优化。时序优化包括减少延迟、减少功耗等技术，以提高计数器的性能。
进行综合和布局布线：将优化后的RTL代码进行综合，生成门级网表。然后，进行布局布线，将门级网表映射到实际的物理芯片上。
进行时序分析和时序约束：对布局布线后的电路进行时序分析，以验证时序约束是否满足。时序约束是对电路时序性能的要求，例如最大时钟频率、最小延迟等。
进行物理验证和后仿真：对布局布线后的电路进行物理验证，包括电气规则检查、功耗分析等。最后，进行后仿真，验证电路的功能和性能。

对于信号上升和下降计数的可合成RTL，可以使用状态机来实现。状态机的状态表示计数器的当前状态，状态转换表示计数器的行为。在每个时钟周期，根据输入信号的变化，更新计数器的状态。

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综合 | 优化控制

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数字硬件建模SystemVerilog-时序逻辑建模（1）RTL时序逻辑的综合要求

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按键控制LED-ISE操作工具

要求每次按下只能够切换一次LED的状态，所以不能够直接用此电平当做输出翻转的使能。经过消抖的波形，每次按下只有一个下降沿（按键按下时）、只有一个上升沿（按键释放时）。...所以通过检测下降沿（上升沿）的变化，产生一个新的信号------脉冲（一个时钟周期的脉冲），利用此脉冲作为翻转的使能即可。...利用检测到下降沿的脉冲翻转时，LED的状态会在按下时就会改变；利用检测到上升沿的脉冲翻转时，LED的状态会在释放时发生改变。本设计中采用检测到下降沿的脉冲进行翻转。...key_filter设计实现本设计采用状态机实现，状态机的具体原理请参看相关文章。对key_n信号为异步信号，需要进行同步两拍，命名为key_n_r和key_n_rr。...通过RTL仿真图，可以清晰的看到okey_n信号将key_n的抖动滤除掉；flag信号为okey_n信号的下降沿时所产生的脉冲；led在flag信号为高时，反正翻转。

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FPGA零基础学习：按键控制LED

要求每次按下只能够切换一次LED的状态，所以不能够直接用此电平当做输出翻转的使能。经过消抖的波形，每次按下只有一个下降沿（按键按下时）、只有一个上升沿（按键释放时）。...所以通过检测下降沿（上升沿）的变化，产生一个新的信号------脉冲（一个时钟周期的脉冲），利用此脉冲作为翻转的使能即可。...利用检测到下降沿的脉冲翻转时，LED的状态会在按下时就会改变；利用检测到上升沿的脉冲翻转时，LED的状态会在释放时发生改变。本设计中采用检测到下降沿的脉冲进行翻转。...key_filter设计实现本设计采用状态机实现，状态机的具体原理请参看附录3。对key_n信号为异步信号，需要进行同步两拍，命名为key_n_r和key_n_rr。...通过RTL仿真图，可以清晰的看到okey_n信号将key_n的抖动滤除掉；flag信号为okey_n信号的下降沿时所产生的脉冲；led在flag信号为高时，反正翻转。

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同步时钟电路设计及其与异步时钟信号交互的问题

这种触发方式我们通常称作时钟上升沿触发，相应的触发器 R1、 R2 被称作上升沿触发器，此时序电路称作上升沿触发时序电路；同样，只要我们选用不同触发方式的触发器组成电路，我们可以得到下降沿触发时序电路。...在实际电路设计中，根据不同的需求，我们既可以用到上升沿触发的时序电路，又可以用到下降沿触发的时序电路，甚至两者兼用。不过一般情况下在同步电路设计中，我们推荐使用统一的触发方式。...要保证整个电路时序收敛的确是件复杂而庞大的任务，可幸的是，IC 设计发展到今天，设计同步电路时，我们已经可以用 RTL 来描述同步电路了，这样，在完成了同步电路系统的RTL 代码后，只要设定一些合理的约束...时钟偏斜造成的后果是非常严重的，试想如果 clk2 和 clk1 的时钟信号的偏差足够大，它可能会造成整个同步电路发生同步失败。...有关时钟偏斜和时钟抖动的细节详见参考文献[1]。不过，如今的 EDA 软件对以上提到的同步电路的缺陷都给予了很好的解决。比方说，时钟偏斜可以通过用 Astro 长时钟树的方法解决。

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ASIC 数字设计：概述和开发流程

逻辑门的输出负载电容由两部分组成：本征电容和外部电容（走线、扇出等）。PMOS和NMOS的载流子分别是空穴和电子。由于电子的迁移率比空穴高出一倍多，导致输出上升时间和下降时间不对称。...此时，输出信号“Q”与输入信号“D”的变化无关。由于触发器只在时钟信号由低变高的上升沿更新数据，所以这种类型的触发器叫做正边沿触发器。...如果触发器只在时钟信号由高变低的下降沿更新数据，则叫做负边沿触发器。芯片设计的过程要设计芯片，首先需要有一个清晰的设计目标和功能需求（Idea）。...RTL设计通常用硬件描述语言（Verilog、VHDL）来编写。硬件描述语言（HDL）是一种用于描述数字系统的语言，可以用来表示逻辑门、微处理器、存储器、触发器等任何级别的硬件。...综合工具在进行逻辑综合时，要考虑各种约束（Constraints），如时序、面积、可测性和功耗等。

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学会使用Hdlbits网页版Verilog代码仿真验证平台

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