JK触发器与模12计数器

JK触发器

JK触发器具有保持，置0，置1和翻转四个功能。

则可得出次态方程：\(Q_{n+1} = JQ_n'+K'Q_n\)

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Design

`timescale 1ns / 1ps
module jk(clk,Reset,Set,J,K,Q);
input clk;
input Reset;
input Set;
input J;
input K;

output Q;

reg q;

always@(posedge clk)
    if(!Reset)
        begin
            q <= 1'b0;
        end
    else if(!Set)
        begin
            q <= 1'b1;
        end
    else
        begin
            case({J,K})
                2'b00 : q <= q;
                2'b01 : q <= 0;
                2'b10 : q <= 1;
                default : q <= ~q;
            endcase
         end
     assign Q=q;
endmodule

Simulation

`timescale 1ns / 1ps
module JK_sim();
reg Reset, Set, clk;
wire Q;
reg J, K;

jk uu(clk, Reset, Set, J, K, Q);
initial
    begin
    Reset = 0;
    Set = 0;
    clk = 1;
    J = 0;
    K = 0;
    #40 Reset = 1;
    #40 Set = 1;
    end
always #20{J, K} = {J, K} + 1;
always #10 clk = ~clk;
endmodule

波形图

模12计数器

需要使用4个JK触发器，卡诺图化简后得到触发器控制函数的最简与或式如下：

\(J_1 = K_1 = 1\)

\(J_2 = K_2 = Y_1^{n}\)

\(J_3 = (Y_4^n)'Y_2^nY_1^n\)

\(K_3 = Y_2^nY_1^n\)

\(J_4 = Y_3^nY_2^nY_1^n\)

\(K_4=Y_2^nY_1^n\)

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Design

`timescale 1ns / 1ps
module count(Reset,Set,clk,Y);
input Reset;
input Set;
input clk;
output [3:0]Y;

wire j1,j2,j3,j4,k1,k2,k3,k4;

assign j1 = 1;
assign k1 = 1;
assign j2 = Y[0];
assign k2 = Y[0];
assign j3 = (~Y[3])&Y[1]&Y[0];
assign k3 = Y[0]&Y[1];
assign j4 = Y[0]&Y[1]&Y[2];
assign k4 = Y[0]&Y[1];
jk_0 u1 (clk,Reset,Set,j1,k1,Y[0]);
jk_0 u2 (clk,Reset,Set,j2,k2,Y[1]);
jk_0 u3 (clk,Reset,Set,j3,k3,Y[2]);
jk_0 u4 (clk,Reset,Set,j4,k4,Y[3]);

endmodule

Simulation

`timescale 1ns / 1ps
module sim_dev1();
reg Reset,Set,clk;
wire [3:0]Y;

initial
    begin
        Reset = 0;
        Set = 0;
        clk = 1;
        #20 Reset = 1;
        #20 Set = 1;
    end
always#20 clk = ~clk;
CNT12 u(Reset,Set,clk,Y);
endmodule

波形图

vivado使用JK触发器IP核来实现计数器

1. 新建JK触发器项目。

2. 新建Design Sources。

3. 将前面JK触发器的代码粘贴进去。

4. 点击Tools，点击Create and package new IP。

   

5. Next，选择Package your current project，Next，复制一下IP核的位置。

   

   

6. 退出当前项目，新建计数器项目。

7. 点击Settings，再点开IP，点击Repository。

   

8. 点击加号，粘贴刚刚复制的路径。

   

9. 然后点击Select，OK。

10. 现在点击PROJECT MANAGER 中的IP Catalog。

    

11. 看到我们刚刚添加的IP核了。

1. 双击这个IP核，弹窗点击OK，再OK，点击Generate生成。
2. 现在实现计数器，粘贴我们刚刚的代码。记得JK触发器的名字要改为和刚刚生成的IP核的名字一样(一般默认是 {name}_0 )。
3. 完成，可以试试模型仿真。