移位寄存器(左移、右移、双向)的Verilog实现
移位寄存器的功能和电路形式较多,按移位方向分有左移、右移、和双向移位寄存器;按接收数据方式分为串行输入和并行输入;按输出方向分为串行输出和并行输出。
如SEO靠我果将若干个触发器级联成如下图所示电路,则构成基本的移位寄存器。图中是一个4位移位寄存器,串行二进制数据从输入端Dsi输入,左边触发器的输出作为右邻触发器的数据输入。若将串行数码D3D2D1D0从高位(SEO靠我D3)至低位(D0)按时钟脉冲间隔依次送到Dsi端,经过第一个时钟脉冲后,Q0=D3。由于跟随D3后面的是D2,因此经过第二个时钟脉冲后,触发器FF0的状态移入触发器FF1而FF0转变为新的状态,即QSEO靠我1=D3,Q0=D2。以此类推,输入数码依次由左侧触发器移到右侧触发器。经过4个时钟脉冲后,4个触发器的输出状态Q3Q2Q1Q0与输入数码D3D2D1D0相对应。这样,就将串行输人数据转换为并行输出数SEO靠我据Dpo。
一般来说,N位移位寄存器要由N个触发器构成,需要N·Tcp来完成串行到并行的数据转换,同样也需要N・Tcp来实现并行到串行的数据输出。这里,Tcp为时钟周期。从上述操作可以看出,移位寄存器只SEO靠我能用脉冲边沿敏感的触发器,而不能用电平敏感的锁存器来构成,因为在时钟脉冲高电平期间,锁存器输出跟随输入变化的特性将使移位操作失去控制。显然,移位寄存器属于同步时序电路。
1.基本移位
首先说明“由于国家标SEO靠我准规定,逻辑图中最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)的电路排列顺序应从上到下,从左到右。因此定义移位寄存器中的数据从低位触发器移向高位为右移,反之则为左移。这一点与通常计算机程序中规定相反,后者SEO靠我从自然二进制数的排列考虑,将数据移向高位定义为左移,反之为右移。”此内容摘自《电子技术基础-数字部分》康华光主编教材。module shifter( din, clk, rst, dout,done)SEO靠我;
input din, clk, rst;
output [7:0] dout;
output reg done; //完成移位
reg [7:0] dout;
reg [3:0] cnt;
always @(SEO靠我posedge clk)
begin
if(rst) //清零
dout <= 8’b0;
else if(cnt<=4’d7)
begin
dout<=dout>>1; //左移
dout[7]<=din;
/*dSEO靠我out <= dout<<1;
dout[0] <= din; */ //右移
end
else
dout<=dout;
endalways@(posedge clk) beginif(rst)SEO靠我begincnt<=4d0;done<=1b0;endelse if(cnt==4d7)begincnt<=4d0;done<=1b1; endelse begincnt<=cnt+1b1;done<SEO靠我=1b0;end endendmodule
仿真结果图2.双向移位
双向移位实现数据保持、右移、左移、并行置数、并行输出。
module two_way(
input clk,
input rsSEO靠我t,
input s0,s1, //选择输入端口
input din1,din2, //串行数据输入
input [3:0] d, //并行数据输入
output reg [3:0] q //输出端口
);alSEO靠我ways@(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst)q<=4d0;else begincase({s1,s0})2b00: q<=q; //输SEO靠我出保持不变2b01: q<={q[2:0],din1}; //右移2b10: q<={din2,q[3:1]}; //左移2b11: q<=d; //并行置数endcaseend enSEO靠我dendmodule
仿真结果图
总结一般掌握左移、右移方法即可,并根据实际需求加以应用,串并转换也适用。网站备案号:浙ICP备17034767号-2