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时序逻辑和组合逻辑

2023-10-27

一、组合逻辑与时序逻辑的对比

1、组合逻辑的输出状态与输入直接相关，时序逻辑还必须在时钟上升沿触发后输出新值。
2、组合逻辑容易出现竞争、冒险现象，时序逻辑一般不会。
3、组合逻辑的时序较难保证，时序逻辑更容易达到时序收敛，时序逻辑可控。
4、组合逻辑只适合简单的电路，时序的逻辑能够胜任大规模的逻辑电路。

补充：设输出为F，输入为A、B
或:F=A+B
与:F=AB
非:F=A’
与非门逻辑表达式：Y=(A·B)’=A’+B’
在这里插入图片描述

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异或：
在这里插入图片描述

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同或门逻辑表达式：（⊙为“同或”运算符）
A⊙B=AB+A’B’=(A⊕B)’

在这里插入图片描述

二、组合逻辑的实现

1、组合逻辑实现方式1：always @ （电平敏感信号列表）
（1）在always模块中可以使用if、case等语句
（2）一般建议使用阻塞赋值语句“=”
（3）always模块中的信号必须定义为reg型，这仅仅是语法要求，实际仍然是wire类型
2、组合逻辑实现方式2：assign描述的赋值语句
（1）信号只能被定义为wire型

三、时序逻辑的实现

1、时序逻辑实现方式：always @ (posedge clk) begin…end
(1)时序逻辑always模块中定义的reg型信号都会被综合成reg（寄存器）
（2）时序逻辑中一般建议使用非阻塞赋值“<=”
（3）敏感变量表中只要有时钟沿的变化即可，即每次触发输出变化都是时钟沿引入的

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