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数字IC手撕代码
前言：
本专栏旨在记录高频笔面试手撕代码题，以备数字前端秋招，本专栏所有文章提供原理分析、代码及波形，所有代码均经过本人验证。
目录如下：
1.数字IC手撕代码-分频器（任意偶数分频）
2.数字IC手撕代码-分频器（任意奇数分频）
3.数字IC手撕代码-分频器（任意小数分频）
4.数字IC手撕代码-异步复位同步释放
5.数字IC手撕代码-边沿检测（上升沿、下降沿、双边沿）
6.数字IC手撕代码-序列检测（状态机写法）
7.数字IC手撕代码-序列检测（移位寄存器写法）
8.数字IC手撕代码-半加器、全加器
9.数字IC手撕代码-串转并、并转串
10.数字IC手撕代码-数据位宽转换器（宽-窄，窄-宽转换）
11.数字IC手撕代码-有限状态机FSM-饮料机
12.数字IC手撕代码-握手信号（READY-VALID）
13.数字IC手撕代码-流水握手（利用握手解决流水线断流、反压问题）
14.数字IC手撕代码-泰凌微笔试真题
15.数字IC手撕代码-平头哥技术终面手撕真题
16.数字IC手撕代码-兆易创新笔试真题
17.数字IC手撕代码-乐鑫科技笔试真题（4倍频）
18.数字IC手撕代码-双端口RAM（dual-port-RAM）
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题目描述
解决思路
代码
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波形
题目描述
有一随机产生的pulse，其最小脉宽大于5ns。现有一时钟周期为20ns的时钟，他们的关系如下图所示，请写出计算该脉冲个数的verilog代码。
解决思路
这道题的解决思路就是将pulse信号转换到clk域来进行处理。
首先，每次检测到pulse的上升沿，我们就对Q1进行取反。这是在pulse域下改变Q1的值。
always @(posedge pulse)beginQ1 <= ~Q1;
end
其次，在每一次的时钟上升沿，我们对Q1数据进行打两拍。将Q1赋给Q2，将Q2赋给Q3，然后检测pulse的信号为：edge_dect = Q2 ^ Q3;
always @(posedge clk)beginif(!rstn)beginQ1 <= 1'b0;Q2 <= 1'b0;Q3 <= 1'b0;endelse beginQ2 <= Q1;Q3 <= Q2;end
end
最后，对edge_dect 进行计数，数字就是pulse的个数。
这样做的原理其实就是延长pulse的宽度，让pulse能够被clk采样，接着再利用双边沿检测的方法（打两拍取异或，edge_dect = Q2 ^ Q3）得到clk域的pulse，再对其进行计数即可。
约束：这种方法使用的前提是相邻两个pulse之间的距离要大于clk一个时钟周期，否则会出现漏采样的现象。
针对本题pulse之间的距离均大于一个clk周期，所以可以采用该方案。
ps：如果有人有更好的方案相邻1ns的两个5ns pulse都能检测到的话，可以在评论区讲解自己的方法。（倍频方法就算了）
代码
module GigaDevice#(
)(input clk ,input rstn ,input pulse ,output reg [4:0] count
);reg Q1,Q2,Q3;
always @(posedge pulse)beginQ1 <= ~Q1;
endalways @(posedge clk)beginif(!rstn)beginQ1 <= 1'b0;Q2 <= 1'b0;Q3 <= 1'b0;endelse beginQ2 <= Q1;Q3 <= Q2;end
endwire edge_dect;
assign edge_dect = Q2 ^ Q3;always @(posedge clk)beginif(!rstn)begincount <= 1'd0; endelse if(edge_dect) begincount <= count + 1'b1;end
endendmodule
testbench
module GigaDevice_tb();
reg clk,rstn,pulse;always #10 clk = ~clk;initial beginclk <= 1'b0;rstn <= 1'b0;pulse <= 1'b0;#20rstn <= 1'b1;#500$stop();
end
initial begin#33 pulse <= 1'b1;#7 pulse <= 1'b0; //40#42 pulse <= 1'b1;#5 pulse <= 1'b0;#3#27 pulse <= 1'b1;#18 pulse <= 1'b0;#5#33 pulse <= 1'b1;#5 pulse <= 1'b0;
end
wire [4:0] count;GigaDevice u_GigaDevice(.clk (clk) ,.rstn (rstn) ,.pulse (pulse) ,.count (count)
);
endmodule
波形
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