• （1）熟悉和掌握FPGA开发流程和Lattice Diamond软件使用方法；
• （2）通过实验理解和掌握JK触发器原理；
• （3）学习用Verilog HDL语言行为机描述方法描述JK触发器电路。

本实验的任务是设计一个JK触发器

带使能端RS锁存器的输入端R=S=1时，锁存器的次态不确定，这一因素限制了其应用。为了解决这个问题，根据双稳态元件两个输出端互补的特点，用Q和非Q反馈控制输入信号，并用J代替S,用K代替R,构成了J-K锁存器。

用行为级描述实现的带异步复位和置位端的边沿触发器
程序清单 jk_ff.v

 
module jk_ff
(						//模块名及参数定义
input clk,j,k,rst,set,	
output reg q,
output wire qb
);
 
assign qb = ~q;
//clk上升沿以及复位和置位下降沿时触发器工作
always@(posedge clk or negedge rst or negedge set)
	begin
		if(!rst)
			q <= 1'b0;			// 异步清零
		else if (!set)
			q <= 1'b1;  		// 异步置1
		else
			case({j,k})
				2'b00:		q <= q;		//保持
				2'b01:		q <= 0;		//置0
				2'b10:		q <= 1;		//置1
				2'b11:		q <= ~q;	//翻转
			endcase
	end
endmodule
 
 

仿真文件jkff_tb.v

 
  `timescale 1ns/100ps    //仿真时间单位/时间精度
 module jk_ff_tb();       
 reg    clk,j,k,rst,set;         	//需要产生的激励信号定义
wire   q,qb;      	  //需要观察的输出信号定义
 
//初始化过程块
initial
begin
	clk = 0;
	j = 0;
	k = 0;
	rst = 1;
	set = 1;
	#50
	set = 0;
	#50
	set = 1;
	#50
	rst = 0;
	#50
	rst = 1;
end
always #10 clk = ~clk;      //产生输入clk，频率50MHz
always #20 j = ~j;
always #30 k = ~k;
//module调用例化格式
jk_ff  u1 (      //jk_ff表示所要例化的module名称，u1是我们定义的例化名称
		.clk(clk),     //输入输出信号连接。
		.j(j),
		.k(k),
		.rst(rst),
		.set(set),
		.q(q),    //输出信号连接
		.qb(qb)   
);
endmodule
 
 

1. 打开Lattice Diamond，建立工程。
2. 新建Verilog HDL设计文件，并键入设计代码。
3. 根据仿真教程，实现对本工程的仿真，验证仿真结果是否与预期相符。

仿真结果如下图所示：