quartus中dff触发器prn引脚和clrn引脚分别是什么作用
时间: 2024-02-19 08:02:16 浏览: 1060
在Quartus中,D触发器(D Flip-Flop)通常实现为带有异步置位(PRN)和异步清零(CLRn)功能的触发器。PRN和CLRn引脚分别是异步置位和异步清零输入引脚,它们的作用如下:
1. PRN引脚(Preset pin):PRN引脚是D触发器的异步置位输入引脚,当PRN引脚为高电平时,D触发器的输出Q被强制置为高电平状态,无论时钟输入CLK的状态如何。PRN引脚的作用是在特定条件下对D触发器的输出进行强制置位,使其保持在高电平状态。
2. CLRn引脚(Clear pin):CLRn引脚是D触发器的异步清零输入引脚,当CLRn引脚为低电平时,D触发器的输出Q被强制清零,无论时钟输入CLK的状态如何。CLRn引脚的作用是在特定条件下对D触发器的输出进行强制清零,使其保持在低电平状态。
需要注意的是,PRN和CLRn引脚是异步输入引脚,与时钟输入CLK引脚独立。它们的作用是在时钟输入CLK的状态发生变化之前,对D触发器的输出状态进行强制改变,因此应该谨慎使用,避免在时序上出现问题。
相关问题
quartus 中jk触发器
### 关于Quartus中JK触发器的实现与使用
#### 1. JK触发器的基本概念
JK触发器是一种双稳态存储元件,其功能可以通过真值表来描述。当J和K输入分别为不同的组合时,输出状态会发生相应的变化[^3]。
| J | K | Q(t+1) |
|---|---|--------|
| 0 | 0 | Q(t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | ~Q(t) |
其中,`Q(t)`表示当前的状态,而`Q(t+1)`则代表下一个状态。
#### 2. 使用Verilog设计JK触发器
在Quartus环境中,可以利用硬件描述语言(HDL),如Verilog HDL,编写JK触发器的功能模块。以下是基于D触发器构建JK触发器的一个简单例子:
```verilog
module jk_flip_flop (
input wire clk,
input wire reset_n,
input wire j,
input wire k,
output reg q,
output reg not_q
);
always @(posedge clk or negedge reset_n) begin
if (!reset_n) begin
q <= 1'b0;
not_q <= 1'b1;
end else begin
case ({j, k})
2'b00: ; // No change
2'b01: q <= 1'b0; not_q <= 1'b1; // Reset
2'b10: q <= 1'b1; not_q <= 1'b0; // Set
2'b11: begin // Toggle
q <= !q;
not_q <= !(not_q);
end
endcase
end
end
endmodule
```
此代码定义了一个基本的JK触发器逻辑结构,并通过异步复位信号控制初始状态[^4]。
#### 3. 在Quartus中的具体操作流程
为了在Quartus II软件中完成JK触发器的设计与验证,需遵循以下方法论:
- **创建新工程**:启动Quartus并新建一个项目文件夹。
- **编辑源码**:将上述Verilog代码保存到`.v`文件中,并将其添加至工程项目内。
- **编译综合**:运行全编译过程以检查语法错误以及资源消耗情况。
- **波形仿真设置**:配置Testbench测试平台用于观察输入输出变化规律;特别关注CLK周期与时钟沿敏感特性[^2]。
#### 4. 波形模拟结果解读
通过对JK触发器的行为建模,在时间轴上展示各端口变量随事件推进所呈现的趋势曲线图有助于理解其实质运作机制。例如,当连续施加多个上升沿脉冲给clock线路上的同时改变J/K参数设定,则能够清晰看到预期响应模式是否匹配理论预测[^4]。
---
用quartus画JK触发器
### 设计和实现JK触发器电路
在Quartus中设计和实现JK触发器电路涉及多个步骤,包括建立新的工程项目、编写Verilog代码以及进行仿真测试。
#### 创建新项目
启动Quartus软件后,选择`File -> New Project Wizard`来创建一个新的工程。按照向导提示设置项目的名称、路径和其他必要参数[^4]。
#### 编写JK触发器模块
对于JK触发器的设计,在VHDL或Verilog硬件描述语言下定义功能逻辑至关重要。以下是基于Verilog的一个简单JK触发器实现:
```verilog
module jk_trigger(J, K, CLK, Q, Q_bar);
input J;
input K;
input CLK;
output reg Q;
output wire Q_bar;
always @(posedge CLK) begin
case ({J,K})
2'b00 : ; // No change
2'b01 : Q <= 0; // Reset
2'b10 : Q <= 1; // Set
2'b11 : Q <= ~Q; // Toggle
endcase
end
assign Q_bar = ~Q;
endmodule
```
这段代码实现了基本的JK触发器行为,其中`{J,K}`组合决定了输出的变化模式[^1]。
#### 构建Testbench用于仿真
为了验证JK触发器的功能正确性,构建相应的测试平台(Testbench),这有助于观察输入信号对输出的影响。下面是一个简单的Testbench例子:
```verilog
module tb_jk_trigger();
reg J;
reg K;
reg CLK;
wire Q;
wire Q_bar;
// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
jk_trigger uut (
.J(J),
.K(K),
.CLK(CLK),
.Q(Q),
.Q_bar(Q_bar)
);
initial begin
// Initialize Inputs
J = 0;
K = 0;
CLK = 0;
// Add your stimulus here
#10 J = 1; K = 0; // Set condition
#20 J = 0; K = 1; // Reset condition
#30 J = 1; K = 1; // Toggle condition
// Clock generation
forever #5 CLK = ~CLK;
end
endmodule
```
此部分设置了初始条件,并施加了一系列激励给被测单元(UUT)。
完成上述操作之后,可以通过运行时序仿真工具如ModelSim来进行波形查看与调试,确保所设计的JK触发器能够按预期工作[^2]。
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