通过仿真和综合认识JK触发器（Verilog HDL语言描述JK触发器）

上篇博文写了用仿真和综合来认识D触发器（通过仿真和综合认识D触发器（Verilog HDL语言描述D触发器）），这篇博文采用完全并行的方式来认识JK触发器。

让我们迅速进入正题吧。

J-K触发器的Verilog HDL程序代码

//边沿JK触发器
module jk_trigger(clk, j, k, q);

input clk, j, k;
output q;
reg q;
wire qb;
always@(posedge clk)       //时钟上升沿到来时，判断jk的值
begin
	case({j,k})
	2'b00: q <= q;       //如果{j,k}=00，则触发器处于保持状态
	2'b01: q <= 1'b0;    //如果{j,k}=01，则触发器置1
	2'b10: q <= 1'b1;    //同理10，清零
	2'b11: q <= ~q;      //11,翻转
	default: q <= q;
	endcase
end

assign qb = ~q;

endmodule

测试文件：

//jk触发器的测试文件
`timescale 1ns/1ps
module jk_trigger_tb;

reg j,k,clk;
wire q;

//时钟电路，周期为20ns
always
begin
	#10 clk = ~clk;
end

//初始化
initial
begin
	clk = 0;
	j =	1'b0;
	k = 1'b0;
	#30 j = 1'b0; k = 1'b1;    //这30ns内，由于q处于保持状态，且q没有初始值，所以此时间段内q值应该处于不确定状态，
	                           //当过了这30ns后，时钟上升沿到来，q值被置0；
	#20 j = 1'b1; k = 1'b0;    //q值被置1;
	#20 j = 1'b1; k = 1'b1;    //q值翻转为0；
	#20 j = 1'b1; k = 1'b0;    //q值被置1；
	                           //拭目以待呗；
end

jk_trigger u1(.j(j), .k(k), .clk(clk), .q(q));
endmodule

仿真波形：

由仿真波形图可见，和我们在测试代码中说明的一模一样，说明设计正确。

综合后电路图（RTL Schematic）：

展开后为：

综合出来的电路貌似有点复杂了，但可以直观的看出，这个jk触发器在FPGA中是由D触发器组成的，也就是说FPGA中只有D触发器，其他触发器由D触发器组成。

下面再看看Technology Schematic

从中可以看出由查找表（lut），D触发器以及各种缓冲器（buf）组成，关于这里的各种buf是干什么的，可以查看这篇博文：

【FPGA】IBUFG、IBUFGDS、IBUFDS...（这些到底是啥？）

看完之后会有一定的感触的。

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最后给出J_k触发器的输入输出关系表格：

边沿J-K触发器输入输出关系

clk	J	K	q	qb
上升沿	0	0	q	~q
上升沿	0	1	0	1
上升沿	1	0	1	0
上升沿	1	1	~q	q