jk触发器逻辑功能verilog
时间: 2025-06-26 22:11:51 浏览: 19
### JK触发器的逻辑功能
JK触发器是一种具有多种逻辑功能的触发器,能够通过调整输入 J 和 K 的值来实现置位、复位、保持和翻转四种基本状态。当 J 输入为高电平而 K 为低电平时,触发器会被置位;反之,如果 J 为低电平而 K 为高电平,则触发器会复位。若两者均为低电平,触发器的状态将保持不变;而在两者的输入均为高电平时,触发器会在时钟脉冲的作用下切换当前状态[^2]。
这种灵活性使 JK 触发器成为许多复杂数字电路的核心组件之一,例如计数器、寄存器以及序列信号发生器的设计中均能见到它的身影。
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### 使用 Verilog 实现 JK 触发器
以下是基于同步时序逻辑设计的一个简单 JK 触发器模块:
#### 模块代码
```verilog
module jk_flip_flop (
input wire clk, // 时钟信号
input wire reset_n, // 异步清零信号 (低有效)
input wire J, // J 输入端
input wire K, // K 输入端
output reg Q // 输出端
);
always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
if (!reset_n) begin
Q <= 1'b0; // 当异步清零信号激活时,Q 清零
end else begin
case ({J, K})
2'b00: Q <= Q; // 保持原状
2'b01: Q <= 1'b0; // 复位
2'b10: Q <= 1'b1; // 置位
2'b11: Q <= ~Q; // 取反(翻转)
default: Q <= Q;
endcase
end
end
endmodule
```
上述代码展示了如何利用 `always` 块中的条件语句实现不同组合下的行为变化。其中采用了非阻塞赋值 (`<=`) 来确保仿真过程中不会因竞争冒险而导致错误的结果[^3]。
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### 功能描述
该模块接受四个外部输入:
- **clk**: 主时钟源,用于控制触发时刻;
- **reset_n**: 异步清除信号,在此设置为低电平有效的形式以便快速初始化硬件资源;
- **J & K**: 数据输入线,定义每次跳变后的动作方向。
输出部分仅有一个变量——即存储单元的内容表示为布尔型数据类型的单比特宽向量 `Q` 。每当检测到上升沿事件或者遇到主动态下降边缘触发型重设指令时,内部状态机就会依据预定义规则更新目标寄存位置。
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