Generación de reloj

Parte de la sección Fundamentos del Journey de Verilog de Coddy. Lección 71 de 90.

Un reloj es una señal que cambia continuamente entre 0 y 1 a intervalos regulares. Los relojes son esenciales para la lógica secuencial, como los flip-flops y los contadores.

Por qué generar un reloj

En los bancos de pruebas, necesitas un reloj para probar circuitos secuenciales. El reloj controla el comportamiento de los flip-flops, los registros y las máquinas de estados.

Métodos para generar un reloj

Método	Descripción
`always` con un retraso de `#`	Método más común
Bucle `forever`	Método alternativo
Bucle `repeat`	Para un número fijo de ciclos

Método 1: Bloque always con retraso

reg clk;

initial begin
  clk = 0;
end

always #5 clk = ~clk;

clk = 0 en el tiempo 0
Cada 5 unidades de tiempo, clk cambia de estado

Período = 10 unidades de tiempo
Frecuencia = 1/10 = 0.1 por unidad de tiempo

Método 2: Bucle infinito

reg clk;

initial begin
  clk = 0;
  forever begin
    #5 clk = ~clk;
  end
end

El mismo resultado que el método always.

Método 3: Repetir durante ciclos fijos

reg clk;

initial begin
  clk = 0;
  repeat (10) begin
    #5 clk = ~clk;
  end
end

Genera exactamente 10 flancos de reloj (5 ciclos completos) y después se detiene.

Desafío

Añade el código que falta para generar un reloj que cambie de estado cada 4 unidades de tiempo (periodo = 8 unidades de tiempo).

Qué hacer:

Inicializa clk a 0 en el tiempo 0 usando un bloque initial
Usa un bloque always con un retraso para cambiar el estado de clk cada 4 unidades de tiempo

Pruébalo tú mismo

module clock_challenge;
  reg clk;
  
  // TODO: Paso 1 - Añade un bloque initial para establecer clk = 0
  
  
  // TODO: Paso 2 - Añade un bloque always para alternar clk cada 4 unidades de tiempo
  

  initial begin
    $monitor("Time %0t: clk = %b", $time, clk);
    #20;
    $display("Clock generated for 20 time units");
    $finish;
  end
endmodule