在寄存器/触发器分配期间在 Vivado 仿真中看不到时钟周期延迟

Question

我正在尝试从信号ext_sample_clk 生成一个脉冲。我的设计目前有 2 个时钟信号，clk 和 ext_sample_clk，这是我通过测试台生成的。以下是我的简化代码。除此之外，我还有clk 和重置生成逻辑，为简单起见，我没有显示。如果需要，我可以分享。

module tb;
reg clk;
reg rst;
reg ext_sample_clk;
reg ext_sample_clk_r1;
wire ext_sample_pulse_orig;

//clock gen logic
always 
begin
    clk = 1'b1; 
    #5; // 10 ns

    clk = 1'b0;
    #5;
end

// reset gen logic
initial 
begin 
    rst = 1;
    #(100);
    rst = 0;
end

// ext_sample_clk logic
always 
begin
    ext_sample_clk = 1'b1; 
    #50; 
    ext_sample_clk = 1'b0;
    #50; 
end

// register the ext_sample_clk logic, should infer a flip flop
always @(posedge clk) begin
    if (rst)
        ext_sample_clk_r1       <= 0;
    else
        ext_sample_clk_r1       <= ext_sample_clk; // lhs doesn't appear to be delayed by 1 clock cycle wrt to rhs
end     
assign ext_sample_pulse_orig   = ext_sample_clk        && !ext_sample_clk_r1; 

endmodule

与 ext_sample_clk 相比，我希望 ext_sample_clk_r1 延迟一个时钟脉冲。但以下是我在 Vivado 上运行仿真时观察到的情况。

谁能解释为什么我在 ext_sample_clk_r1 中没有看到参考 ext_sample_clk 的时钟周期延迟。我错过了什么吗？

Answer 1

由于您希望 ext_sample_clk_r1 和 ext_sample_clk 与同一个时钟 (clk) 同步，因此您需要使用非阻塞分配 (<=) 将它们从 posedge clk 中分离出来：

initial begin 
    ext_sample_clk = 1'b1; 
    forever begin
        repeat (10) @(posedge clk);
        ext_sample_clk <= ~ext_sample_clk;
    end
end

这是edaplayground 上的一个运行示例。

Answer 2

获得您看到的结果的最可能方法是使用对ext_sample_clk 的阻塞赋值，而不是非阻塞赋值。您的测试台需要遵循与设计的一部分相同的规则，以避免竞争条件。使用非阻塞分配或让您的测试平台在相反的边缘应用信号。