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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

domain 信号，需要对这些信号补插一次低功耗cell....的上升下降时间最好对称，而相同大小的PMOS 管跟NMOS 管，由于PMOS 管的沟道导通电阻更大速度更慢，所以如果要使一个cell 的上升下降时间对称，就需要用更大的PMOS 管，从而CK cell...相较于普通Cell 的面积跟功耗都更大，而在综合时除了插clock gating 之外是不会动clock path 的，data path 对信号上升下降时间的对称性要求又没那么高，所以将CK cell...如下是在Genus 中，将RTL 中实例化在clock path 的cell 设成preserve true, 即完全保留原样；同时将RTL 中实例化的不在clock path 的cell 设成preserve...DFT 设置：哪些寄存器要被映射成Scan DFF, 哪些寄存器不能映射成Scan DFF, 是否让工具自动识别shifter 寄存器，如何连接Scan DFF 的SE 和SI 等.

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边沿检测（上升沿检测、下降沿检测、双边沿检测|verilog代码|Testbench|RTL电路图|仿真结果）

边沿检测在许多数字电路和通信系统中都很重要，因为它可以用来同步信号和数据，提取数据时序和时钟信号，并且能够处理数字信号的快速变化。如何实现边沿检测呢？最直接简单的方法是对信号进行打拍。...如下图所示，输入信号din在经过一级触发器打一拍子后输出延迟一个时钟周期输出，即对原始信号进行延迟操作得到din_r，din_r作为慢一拍的信号状态，可与最初状态信号进行组合逻辑运算变可得到上升沿检测信号...（如下图左）、下降沿检测信号（如下图右）以及双边沿检测信号。...，就说明检测到了边沿，具体是上升沿还是下降沿可以通过组合逻辑来实现。...通过上文可知，主要借助的是触发器延迟进行操作。一般而言，多级延迟触发器有如下两点作用： ①简单的延时：多级延迟触发器最原始的作用单纯的对原始信号做延迟操作。

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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

SystemVerilog有三种在可综合RTL级别表示组合逻辑的方法：连续赋值语句、always程序块和函数。接下来几篇文章将探讨每种编码风格，并推荐最佳实践编码风格。...在时序逻辑RTL模型中使用单元延时建立有限状态机（FSM）模型对Mealy和Moore FSM架构进行建模状态解码器，并使用独热码的独特情况对内存设备进行建模，如RAM 触发器和寄存器的RTL模型...各种各样的硬件应用都可以由触发器构建，如计数器、数据寄存器、控制寄存器、移位寄存器和状态寄存器。寄存器可以由任何类型的数据存储设备构建，包括触发器、锁存器和RAM。大多数硬件寄存器是由触发器建立的。...一个RTL触发器的例子是：一般来说，RTL模型被写成在时钟输入的正边沿触发触发器。所有的ASIC和FPGA器件都支持在时钟的上升沿（正边沿）触发的触发器。...一些ASIC或FPGA器件还支持在时钟的下降沿触发的触发器。触发器和由触发器组成的寄存器可以是不可复位或可复位的。复位可以是同步的，也可以是与时钟触发不同步的。一些触发器也有一个异步复位输入。

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，如果检测到了下降沿则对计数器清零，否则计数，计数到20ms（20'dfffff），采样一次键值作为输出。...采样键值设计的RTL原理图： ? 设计RTL原理图单按键的其他设计版本不得不说明的是，资料[4]给出的除抖动原理图： ?...这个版本设计没有检测按键的下降沿，而是直接对键值同步两拍，检测这两拍数据的异或，如果异或值为1，则代表键值变化了，这时计数值清零；否则计数，直到计数到规定值时采样键值数据。...reg key_rst_r; //每个时钟周期的上升沿将low_sw信号锁存到low_sw_r中 always @ ( posedge clk or negedge rst_n )...wire key_an = key_rst_r & (~key_rst); 对key_rst延迟一拍之后，在做下降沿检测，如果检测到下降沿key_an有效！

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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

，在该网页上可以进行Verilog代码的编写、综合，而且最后还能够仿真出波形来验证设计代码的正确性，该验证平台是基于Icarus Verilog（简称iVerilog，比较著名的开源HDL仿真工具，也有对应的安装版本...4、点击下面的“Submit(new window)“在新界面中进行仿真。 ? 5、在新打开的界面中我们可以看到编译的信息和仿真波形图。 ?...1、学习过FPGA的朋友都知道要想对FPGA逻辑进行仿真一定要具备两个文件，一个是RTL代码文件，用来综合生成硬件电路的部分；第二个就是Testbench文件，用来验证RTL代码功能的仿真文件，这两者缺一不可...再仔细观察会发现代码编辑区域中的上半部分就是Testbench，而下半部分则是RTL代码，再结合仿真出的波形来更看验证了这个想法。原来 RTL 代码和Testbench都写在了一个编辑框里。...详细代码如下（呼吸灯逻辑和Testbench代码的编写方法这里我们不做讲解，会在以后的文章中再进行详细说明），标红处的注释是需要特别强调的（代码可以全部直接复制使用）。

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握手同步介绍在这种同步方案中，无论源时钟和目的时钟之间的时钟周期比如何，都采用请求和确认机制来保证正确的数据采样到目的时钟域。这种技术主要用于不连续变化或非常频繁地变化的数据。...，更新数据一直持续到a_en的下一个下降沿）输出信号： b_en，这是对a_en的同步 data_b_out，这是对b的同步 ack_a，这是我个人想要加进来的，它是B时钟域的响应信号ack，同步到a...事实上，a_en就是该信号的下降沿；好了，有了这些信息，可以进行RTL逻辑设计了：我给出我的设计代码： `timescale 1ns / 1ps //////////////////////////...//b2_q信号的上升沿 //b时钟域对a时钟域的响应信号 reg b2_q_d1; reg b2_q_d2; reg b2_q_d3;...a_en的反馈信号，a_en取此信号的下降沿 endmodule 有的朋友，可能会说了，我看过其他的握手同步的设计方法，为什么代码和你的不一样，或者我看过你的其他篇，握手同步，但是为什么代码和以前的不一样

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