请逐句解释以上的每一句代码的含义：

以下是《故障逻辑完整版.doc》中Verilog代码的逐句解释： ### 文件头和模块声明 ```verilog `timescale 1ns / 100ps ``` - 设置仿真时间单位为1纳秒（ns），精度为100皮秒（ps）。 ```verilog module soc_malfunction #( parameter clk_freq = 24'd100_000 //kHz )( input clk, input rstn, input [1:0] ovcp, // -> 指向 psv [0]voltage over; [1] current over. input WDT_Wout, // -> 指向 wdv pulse 1 -> reset system input [31:0] CPUREG, // -> 指向 [31]cpuv, [30]cfl_fr, [29]SW_DPV_TX, [28]SW_DPV_TY, [23:0]PR_time. output [31:0] FRAM_ID, // out to CPU input [1:0] DPV_F, // -> 指向 DPV_FX, FY output [3:0] CHV_T, // [0] 对应 CHV_T_MIO-A, [1] 对应 CHV_T_MIO-B, [2] 对应 CHV_TX, [3] 对应 CHV_TY output [1:0] DPV_T, // [0] 对应 DPVV_TX, [1] 对应 DPVV_TY output FRAM_CS, // Flash片选信号 Pin output FRAM_CLK, // Flash时钟信号 Pin output FRAM_MOSI, // Flash数据输出 Pin input FRAM_MISO // Flash数据输入 Pin ); ``` - 定义一个名为`soc_malfunction`的模块，并设置参数`clk_freq`为100 kHz。 - 输入端口包括时钟信号`clk`、复位信号`rstn`、过压/过流检测信号`ovcp`、看门狗超时信号`WDT_Wout`、CPU寄存器值`CPUREG`以及DPV故障信号`DPV_F`。 - 输出端口包括闪存标识符`FRAM_ID`、充电电压状态`CHV_T`、DPV状态`DPV_T`以及闪存控制信号`FRAM_CS`、`FRAM_CLK`、`FRAM_MOSI`。 - 输入端口还包括闪存数据输入信号`FRAM_MISO`。 ### 生成毫秒脉冲 ```verilog reg [23:0] MS_cnt; always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) MS_cnt <= 24'd0; else if (MS_cnt < clk_freq) MS_cnt <= MS_cnt + 24'd1; else MS_cnt <= 24'd1; end wire pluse_ms = (MS_cnt == clk_freq) ? 1'b1 : 1'b0; ``` - 声明一个24位的计数器`MS_cnt`用于生成毫秒脉冲。 - 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将计数器清零；否则，如果计数器小于`clk_freq`，则递增计数器；否则，将计数器重置为1。 - `pluse_ms`信号在计数器达到`clk_freq`时产生一个高电平脉冲。 ### 保护时间计数 ```verilog reg [15:0] PR_time; // from FRAM 500~xxxx mS reg [15:0] PR_num; always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) PR_num <= 16'd0; else if (PR_num < PR_time) PR_num <= PR_num + 16'd1; else PR_num <= PR_time; end wire PORP = (PR_num >= PR_time) ? 1'b0 : 1'b1; // power on or system reset. ``` - 声明一个16位的寄存器`PR_time`用于存储从闪存读取的保护时间（默认500毫秒）。 - 声明一个16位的计数器`PR_num`用于计数保护时间。 - 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将计数器清零；否则，如果计数器小于`PR_time`，则递增计数器；否则，将计数器重置为`PR_time`。 - `PORP`信号在计数器达到`PR_time`时变为低电平，表示系统已经完成上电或复位。 ### 过压/过流检测和看门狗超时 ```verilog wire PSV = ovcp > 2'b00; // 1 power failed reg WDV; // 1 watchdog time out. always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) WDV <= 1'b0; else if (PORP) WDV <= 1'b0; else WDV <= WDT_Wout ? 1'b1 : 1'b0; end ``` - `PSV`信号在`ovcp`大于00时变为高电平，表示电源故障。 - 声明一个寄存器`WDV`用于记录看门狗是否超时。 - 在每个时钟上升沿或复位下降沿，如果复位信号有效，则将`WDV`清零；否则，如果`PORP`信号为高电平，则将`WDV`清零；否则，如果`WDT_Wout`信号为高电平，则将`WDV`置为高电平，表示看门狗超时。 ### 故障检测 ```verilog wire LCV = CPUREG[31] || PSV || WDV; // 1 fault. wire DPV_Fxy = DPV_F > 2'b00; // 1 SOC x/y think fault. wire PD_CHV = LCV && ((!PORP) || DPV_Fxy); // now assertion CHV. ``` - `LCV`信号在`CPUREG[31]`、`PSV`或`WDV`任一为高电平时变为高电平，表示系统故障。 - `DPV_Fxy`信号在`DPV_F`大于00时变为高电平，表示SOC检测到故障。 - `PD_CHV`信号在`LCV`为高电平且`PORP`为低电平或`DPV_Fxy`为高电平时变为高电平，表示当前断言充电电压。 ### 闪存操作 ```verilog wire [127:0] FRAM_rdat; reg [127:0] FRAM_wdat; reg [23:0] FRAM_addr; // user 0. reg [1:0] FRAM_OPEN; wire FRAM_OPED; FM25V_OPA #(.clk_freq(clk_freq)) uFRAM ( .clk(clk), .rest_n(rstn), .ID_num(FRAM_ID), .W_data(FRAM_wdat), .R_data(FRAM_rdat), .FM_adr(24'd0), .OPAlen(4'd15), .OPA_EN(FRAM_OPEN), .OPA_ED(FRAM_OPED), .FRAM_CS(FRAM_CS), .FRAM_CLK(FRAM_CLK), .FRAM_MOSI(FRAM_MOSI), .FRAM_MISO(FRAM_MISO) ); ``` - 声明闪存读数据寄存器`FRAM_rdat`、写数据寄存器`FRAM_wdat`、地址寄存器`FRAM_addr`和操作使能寄存器`FRAM_OPEN`。 - 实例化一个名为`uFRAM`的闪存模块`FM25V_OPA`，并连接其各个端口。 ### CPU状态和故障处理 ```verilog reg rCPU_up, CPU_upFram, CPU_upAck; always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) rCPU_up <= 1'b0; else rCPU_up <= CPUREG[30]; end always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) CPU_upFram <= 1'b0; else if (CPU_upAck) CPU_upFram <= 1'b0; else if ({rCPU_up, CPUREG[30]} == 2'b01) CPU_upFram <= 1'b1; else CPU_upFram <= CPU_upFram; end reg [3:0] Fstu; always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) begin FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= 4'd0; end else begin case (Fstu) 4'd0: begin // read FRAM FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b10; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd1 : 4'd0; end 4'd1: begin // check FRAM flag FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; if (FRAM_rdat[31:0] == 32'h24485A58) Fstu <= 4'd8; else Fstu <= 4'd2; // new or fault FRAM. end 4'd2: begin // initialize FRAM FRAM_wdat <= 128'h00000000_00000000_00007530_24485A58; FRAM_OPEN <= 2'b01; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd3 : 4'd2; end 4'd3: begin // confirm initialization FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b10; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd4 : 4'd3; end 4'd4: begin // verify initialization FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; if (FRAM_rdat[31:0] == 32'h24485A58) Fstu <= 4'd8; else Fstu <= 4'd5; // fault FRAM. end 4'd5: begin // handle fault FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b1; Fstu <= 4'd5; end 4'd8: begin // run idle FRAM_wdat <= {71'd0, PD_CHV, CPUREG[23:0], 32'h24485A58}; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= CPU_upFram ? 4'd9 : 4'd8; end 4'd9: begin // update PR_time if (FRAM_wdat[55:32] < 24'd500) FRAM_wdat <= {FRAM_wdat[127:56], 24'd500, 32'h24485A58}; else FRAM_wdat <= FRAM_wdat; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= 4'd10; end 4'd10: begin // write new data to FRAM FRAM_wdat <= FRAM_wdat; FRAM_OPEN <= 2'b01; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= FRAM_OPED ? 4'd11 : 4'd10; end 4'd11: begin // complete write FRAM_wdat <= FRAM_wdat; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b1; Fstu <= 4'd8; end default: begin FRAM_wdat <= 128'd0; FRAM_OPEN <= 2'b00; CPU_upAck <= 1'b0; Fstu <= 4'd0; end endcase end end wire FRAM_err = (Fstu == 4'd4) ? 1'b1 : 1'b0; ``` - 声明寄存器`rCPU_up`、`CPU_upFram`和`CPU_upAck`用于跟踪CPU状态。 - 使用两个`always`块分别更新`rCPU_up`和`CPU_upFram`。 - 声明一个4位的状态机寄存器`Fstu`用于管理闪存操作流程。 - 使用一个大的`always`块实现状态机，根据不同状态执行不同的闪存操作，如读取、初始化、验证等。 - `FRAM_err`信号在状态机处于4'd4时变为高电平，表示闪存错误。 ### 充电电压输出 ```verilog reg CHVout; always @(posedge clk, negedge rstn) begin if (!rstn) CHVout <= 1'b0; // fault else if (PORP) CHVout <= (Fstu >= 4'd8) ? FRAM_rdat[56] : 1'b0; else if (CPU_upFram) CHVout <= PD_CHV; else CHVout <= CHVout; end assign CHV_T = {!CHVout, !CHVout, !CHVout, !CHVout}; assign DPV_T = ~( {CHVout, CHVout} & CPUREG[29:28] ); ``` - 声明一个寄存器`CHVout`用于控制充电电压输出。 - 使用一个`always`块更新`CHVout`，根据不同的条件设置其值。 - 将`CHVout`分配给`CHV_T`，所有四个输出均为`!CHVout`。 - 计算`DPV_T`，其值为`{CHVout, CHVout}`与`CPUREG[29:28]`按位与后的反码。 ### ILA调试接口 ```verilog ILA ila_Fault ( .clk(clk), // input wire clk .probe0(CPUREG), // input wire [31:0] probe0 .probe1(FRAM_ID), // input wire [31:0] probe1 .probe2(FRAM_rdat), // input wire [127:0] probe2 .probe3(FRAM_wdat), // input wire [127:0] probe3 .probe4({PORP, WDT_Wout, ovcp, DPV_F}), // input wire [5:0] probe4 .probe5({FRAM_OPEN, FRAM_OPED, Fstu}) // input wire [6:0] probe5 ); ``` - 实例化一个名为`ila_Fault`的ILA调试接口模块，并连接其各个探针。 ### 结束模块 ```verilog endmodule ``` - 结束模块定义。