Wertänderungen basierend auf clk funktioniert nicht für Zufallszahlen

Question

Ich bin Codierung, die den Wert von 'd' in 'z' setzen, wann immer 'clk' in '1' geändert wird.

Zum Beispiel

clk=0 d=  15, z=   x 
clk=1 d=  20, z=  20 
clk=0 d=  25, z=  20 
clk=1 d=  30, z=  30 

es ausdrückte Wert von 'd' in 'z', wenn clk '1' ist.

Also unten ist Code, der es für 20 mal für Zufallszahlen wiederholt.

module lab9; 
reg [31:0] d; 
reg clk, enable, flag; 
wire [31:0] z; 
reg [31:0] e; 
register #(32) mine(z, d, clk, enable); 

always begin 
#5 clk = ~clk; 

end 

initial 
#1 $monitor("%5d: clk=%b,d=%d,z=%d,expect=%d", $time,clk,d,z, e); 

initial begin 
clk=0; 
flag = $value$plusargs("enable=%b", enable); 

repeat (20) begin 
#2 d = $random; 
end 
$finish; 

end 

endmodule 

Und die Ausgabe erhalte ich:

1: clk=0,d=   x,z=   x,expect=   x 
    2: clk=0,d= 303379748,z=   x,expect=   x 
    4: clk=0,d=3230228097,z=   x,expect=   x 
    5: clk=1,d=3230228097,z=3230228097,expect=   x 
    6: clk=1,d=2223298057,z=3230228097,expect=   x 
    8: clk=1,d=2985317987,z=3230228097,expect=   x 
    10: clk=0,d= 112818957,z=3230228097,expect=   x 
    12: clk=0,d=1189058957,z=3230228097,expect=   x 
    14: clk=0,d=2999092325,z=3230228097,expect=   x 
    15: clk=1,d=2999092325,z=2999092325,expect=   x 
    16: clk=1,d=2302104082,z=2999092325,expect=   x 
    18: clk=1,d= 15983361,z=2999092325,expect=   x 
    20: clk=0,d= 114806029,z=2999092325,expect=   x 
    22: clk=0,d= 992211318,z=2999092325,expect=   x 
    24: clk=0,d= 512609597,z=2999092325,expect=   x 
    25: clk=1,d= 512609597,z= 512609597,expect=   x 
    26: clk=1,d=1993627629,z= 512609597,expect=   x 
    28: clk=1,d=1177417612,z= 512609597,expect=   x 
    30: clk=0,d=2097015289,z= 512609597,expect=   x 
    32: clk=0,d=3812041926,z= 512609597,expect=   x 
    34: clk=0,d=3807872197,z= 512609597,expect=   x 
    35: clk=1,d=3807872197,z=3807872197,expect=   x 
    36: clk=1,d=3574846122,z=3807872197,expect=   x 
    38: clk=1,d=1924134885,z=3807872197,expect=   x 
    40: clk=0,d=3151131255,z=3807872197,expect=   x 

On Line 6 dieser Ausgabe ‚2223298057‘ sein müssen, aber nach wie vor Wert der vorherigen ‚z‘, obwohl seine clk auf 1 gesetzt ist ".

Wie kann ich das beheben?

Answer 1

Aus dem Verhalten der Ausgänge erscheinen würden Sie haben vorgestellt, dass

register #(32) mine(z, d, clk, enable); 

ist ein Satz von 32 D-Flip-Flops, die ihren Namen gegeben und die Namen der Signale, die Sie auch verbunden haben scheint der Fall zu sein. Es wäre einfacher gewesen, Ihre Frage zu beantworten, wenn Sie den Code für register angegeben hätten.

Also, wenn register ist in der Tat eine Reihe von 32 D-Flip-Flops, würden Sie nicht z erwarten zu Zeit ändern 6. Das ist nicht, wie jede Art von Flip-Flop verhält: der Ausgang eines Flip- Flop ändert sich nur an einer (steigenden oder fallenden) Flanke einer Uhr.

Angesichts dieser D-Typ Flip-Flops waren vorhanden, bevor Sie diese Übung begann, es scheint, dass Sie d viel zu schnell ändern. Sie sollten es einmal pro Takt ändern (clk) Zyklus, dh einmal alle #10. Mit anderen Worten versuchen, chaninging

#2 d = $random; 

zu

#10 d = $random; 

Answer 2

Ihr Register funktioniert bereits korrekt. Register sind flankengetriggert; Es gibt keine Uhr Kante zwischen den Zeitschritten 5 und 6, so dass der Wert z nicht aktualisiert wird.

Wenn Sie wollen z kontinuierlich aktualisiert werden, solange die Uhr hoch ist, möchten Sie eine Latch, kein Register. Seien Sie jedoch gewarnt, dass die Timing-Analyse in Designs, die Latches enthalten, viel schwieriger ist und daher normalerweise vermieden werden sollte.