牛客网Verilog快速入门题目收获——异步复位的串联T触发器（VL2）

一、题目要求：
给出信号示意图以及波形示意图，用verilog实现两个串联的异步复位的T触发器的逻辑。

二、完成题目前的知识储备
1、书写规范
根据verilog代码书写规范，低电平复位信号用 rst_n ，高电平复位用rst。（这里题目低电平复位，但是仍用的rst，要注意），另外根据波形即可判断是低电平复位还是高电平复位。
2、关于异步复位和同步复位

• 同步复位：复位信号与时钟上升沿有关，复位信号只有在时钟上升沿到来的时候才有效，否则无法完成复位操作。

 always@(posedge clk)
 begin
     if(!rst_n)begin
...
    end
    else 
end

• 异步复位：无论时钟上升沿是否到来，只要复位信号有效，那么就可对系统进行复位操作。

always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)begin
...
   end
   else 
end

3、T 触发器
T触发器的主要功能是输出翻转控制。
数字电路中，在时钟有效边沿到来时，输入有效信号T取值的不同，那么电路就会具有不同的保持和翻转功能。
下图为T触发器的特性表，可看到T为输入有效信号，Qn为当前输出，Qn+1为下一时刻输出。当输入有效信号T=0时，能保持状态不变，当输入有效信号T=1时，可实现翻转功能。

T触发器的真值表：

根据真值表我们能够得到两个信息：

• Qn+1 = T ⊕ Qn 同为0，异为1
• 当T=0的时候，Qn+1 = Qn，当T=1的时候，Qn+1 = ~Qn。（也就是保持和翻转）

4、题目分析
题目种给出了如下的信号示意图以及波形示意图
在信号示意图种加入中间存储变量q1

通过如下波形可看出，data相当于我们分析的T触发器中的输入有效信号T，rst信号为低电平复位信号。

因此本题的异步低电平复位的串联T触发器。

Verilog代码编写如下：

`timescale 1ns/1ns
module Tff_2 (
input wire data, clk, rst, //低电平复位最好用rst_n
output reg q  
);
//*************code***********//
reg q1; //中间存储变量定义为reg型
//第一个T触发器
always @ (posedge clk or negedge rst)begin
        if(!rst)
            q1 <= 1'b0;
        else if(data) //相当于T触发器中的输入有效信号为1的时候翻转，否则保持
            q1 <= ~q1;
        else
            q1 <= q1;
    end
//第二个T触发器  
always @ (posedge clk or negedge rst)begin
        if(!rst)
            q <= 1'b0;
        else if(q1)  //相当于第一个T触发器的输出作为下一个T触发器输入
            q <= ~q; //同时输入有效信号为1的时候，翻转，否则保持
        else
            q <= q;   
    end
//*************code***********//
endmodule