这些Verilog的问题能解答一下吗？

Question

1、同步复位和异步复位的这两个代码应该怎么描述？

2、交通灯的这段代码能解释一下吗？主要解释一下倒计时的部分，并且给出红黄绿的状态转化图。

module jtd(clk,rst,seg7,out); 
input clk,rst; 
output[5:0]out; 
output[6:0]seg7; 
parameter s0=0,s1=1,s2=2,s3=3; 
reg[5:0]c_state,next_state,out; 
reg[6:0]seg7; 
reg[31:0]cnt1; 
reg[3:0]cnt2; 
reg clk10hz; 
always @ (posedge clk) 
begin 
 if(cnt1==9999999) 
 begin 
 cnt1<=0; 
 clk10hz<=~clk10hz; 
 end 
 else 
 cnt1<=cnt1+1; 
end 
always@(posedge clk10hz, negedge rst) 
 begin 
 if(!rst)c_state<=s0; 
 else if(cnt2==9) 
 
 begin cnt2<=0;c_state<=next_state; end 
 else 
 cnt2<=cnt2+1; 
 end 
 
 always@(c_state)begin 
 case(c_state) 
 s0:begin next_state<=s1;out<=6'b010100;end 
 s1:begin next_state<=s2;out<=6'b001100;end 
 s2:begin next_state<=s3;out<=6'b100010;end 
 s3:begin next_state<=s0;out<=6'b100001;end 
 endcase 
end 
always@(cnt2) 
begin 
 case(cnt2) 
 0:seg7=7'b0111111; 
 1:seg7=7'b0000110; 
 2:seg7=7'b1011011; 
 3:seg7=7'b1001111; 
 4:seg7=7'b1100110; 
 5:seg7=7'b1101101; 
 6:seg7=7'b1111101; 
 7:seg7=7'b0000111; 
 8:seg7=7'b1111111; 
 9:seg7=7'b1101111; 
 default:seg7=7'b0000000; 
endcase 
end 
endmodule

3、状态转化的代码是怎么书写的？

4、这段代码能解释一下吗？

module fdiv0(clk,pm,d,dout,rst);
  input clk,rst;
  input[3:0]d;
  output pm;
  output[3:0]dout;
  reg[3:0]q1; reg full;
  (*synthesis,keep*)wire ld;
    always@(posedge clk, negedge rst) begin
      if(!rst)begin q1<=0; full<=0;end
        else if(ld)begin q1<=d; full<=1; end
      else begin q1<=q1+1; full<=0; end
    end
  assign ld=(q1==4'b1111);
  assign pm=full;
  assign dout=q1;
endmodule

5、verilog的左移和右移应该怎么看呢，能分别举几个例子说明一下吗？

Answer 1

引自强大而免费的微信小程序：皆我百晓生。

1、同步复位和异步复位的描述如下：

同步复位：在时钟边沿触发复位信号。同步复位基于时钟边沿来进行复位操作，使得复位操作与时钟同步。在代码中，可以使用always @(posedge clk) 来表示在时钟的上升沿进行操作。

异步复位：不受时钟边沿影响，在复位信号有效时进行复位操作。异步复位与时钟无关，即使时钟不工作，复位仍然有效。在代码中，可以使用always @(negedge rst) 来表示在复位信号的下降沿进行操作。

具体的代码描述如下：

同步复位：

always @(posedge clk) begin
  if (rst) begin
    // 复位操作
  end
  else begin
    // 其他操作
  end
end

异步复位：

always @(negedge rst) begin
  if (rst) begin
    // 复位操作
  end
  else begin
    // 其他操作
  end
end

2、交通灯代码解释及状态转换图如下：

交通灯代码解释：

• 这段代码实现了一个有4个状态（s0、s1、s2、s3）的交通灯控制器。使用cnt2计数器来控制状态的转换。
• cnt1计数器用于控制时钟10Hz的产生。当cnt1计数到9999999时，将计数清零并翻转clk10hz信号。
• always @ (posedge clk) 中的代码在时钟上升沿触发，用于处理cnt1计数器。
• always @ (posedge clk10hz, negedge rst) 中的代码在时钟clk10hz的上升沿和复位信号下降沿触发，用于处理状态转换逻辑。
• always @ (cnt2) 中的代码在cnt2计数器变化时触发，用于设置seg7的值。根据cnt2的大小设置不同的seg7值。

状态转换图如下：

      s0=0
        |
       6'b010100
        |
        v
      s1=1
        |
       6'b001100
        |
        v
      s2=2
        |
       6'b100001
        |
        v
      s3=3
        |
       6'b100010
        |
        v
      s0=0

3、状态转化的代码书写如下：
状态转化代码可以使用case语句进行描述，具体如下：

always @(posedge clk) begin
  if (reset) begin
    // 复位操作
    state <= 0;
  end
  else begin
    case (state)
      0: begin
        // 状态0的操作
        state <= 1;
      end
      1: begin
        // 状态1的操作
        state <= 2;
      end
      // 其他状态的处理
      // ...
    endcase
  end
end

4、代码解释如下：

这段代码实现了一个4位二进制计数器。计数器中的q1寄存器存储当前计数值，full寄存器表示计数器是否满。ld为加载信号，当计数器达到最大值时加载新的值。

具体解释如下：

• 对于每个时钟上升沿，代码会判断是否需要复位，若需要复位，则将q1和full寄存器清零。
• 否则，当加载信号ld为1时，q1和full寄存器分别加载输入d的值，并设置full为1。
• 在其他情况下，q1会进行自增操作，full被设置为0。
• ld的判断条件为q1是否等于4'b1111，即计数器是否达到最大值。

5、Verilog中的左移和右移操作描述如下：

• 左移操作（<<）：将一个数的二进制表示向左移动指定的位数，左边最高位补零。
• 右移操作（>>）：将一个数的二进制表示向右移动指定的位数，右边最低位补零或符号位。

例如：

• 对于一个8位的数01011101，左移2位后变为01110100，左边补零。
• 对于一个8位的数10010110，右移3位后变为00010010，右边补零。
• 对于一个8位的有符号数11001111，右移2位后变为11110011，右边补符号位。

需要注意的是，左移和右移操作只改变数的二进制表示，不会改变数的实际值。