Verilog实现约翰逊计数器 FPGA

ZdqDeveloper

于 2023-09-20 14:48:31 发布

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文章标签： fpga开发 FPGA

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本文详细介绍了如何使用Verilog语言设计4位约翰逊计数器，并在FPGA上进行验证。通过复位和时钟信号控制，实现约翰逊计数器的逻辑功能，利用异或门更新输出寄存器。最后，提供了FPGA开发板的测试方法和示例约束文件，帮助读者理解并实践约翰逊计数器的设计。

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约翰逊计数器（Johnson Counter）是一种常用的数字逻辑电路，可以用于产生等效于格雷码的输出序列。在本文中，我们将使用Verilog语言来实现约翰逊计数器，并在FPGA上进行验证。

约翰逊计数器的工作原理是通过使用触发器和异或门来生成输出序列。在这里，我们将使用4位约翰逊计数器作为示例。以下是Verilog代码的实现：

module JohnsonCounter(
  input wire clk,
  input wire reset,
  output wire [3:0] Q
);

  reg [3:0] Q;

  always @(posedge clk or posedge reset) begin
    if (reset)
      Q <= 4'b0000;
    else
      Q <= {Q[2:0], Q[3] ^ Q[2]};
  end

endmodule

上述代码定义了一个名为JohnsonCounter的模块，该模块具有一个时钟输入（clk）、一个复位输入（reset）和一个4位输出（Q）。在always块中，我们使用时钟上升沿和复位信号来更新输出寄存器Q的值。

当复位信号reset为高电平时，将输出寄存器Q的值设为4’b0000，以确保计数器从初始状态开始。否则，我们使用异或门的输出作为Q的下一个值。异或门的输入是当前输出寄存器的第三

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