炼狱传奇-边沿检测之战

边沿检测，就是检测输入信号或者FPGA 内部逻辑信号的跳变，即对信号上

升沿或者下降沿的检测。

    想要学习边沿检测电路，我们首先应该学习下面这个经典的电路

我们来分析一下这个电路结构和工作原理

（1）  当系统处于复位状态即rst_n信号为低电平时，寄存器inst清零端生效，寄存器输出端Q清零。由于Q端分别是“与门”inst1和inst2的输入端，而系统输出端neg_edge和pos_edge都是寄存器输出端Q和输入信号signial相与的结果，所以无论此时输入信号signial如何变化， 系统输出端neg_edge和pos_edge一直都是低电平，系统处于复位状态。

（2）  复位结束以后，假设signial信号首先保持的是低电平，在时钟的驱动下，寄存器输出端Q等于signial,也保持低电平，所以系统输出端neg_edge和pos_edge都是保持低电平。

（3）  假设输入信号signial在某个“当前周期”从低到高跳变，那么由于寄存器的延时特性，寄存器输出端Q只有在“下一周期”才会出现跳变。

“与门”inst1的“3号”输入端由于是直接连接到了输入端signial,所以在“当前周期”下“3号”端口的电平为1，输出端neg_edge=0，保持低电平。

“与门”inst2的“1号”输入端通过“非门”直接连接到了输入端signial,所以在“当前周期”下“1号”端口的电平为高，而“4号”端口的电平为Q端的取反，所以“4号”端口的电平也为高，系统输出端pos_edge为高电平。

（1）     当“下一周期”到来以后Q端输出为1，则“4号”端口的电平变为低，系统输出端pos_edge又恢复为低电平。也就是说当信号上升沿到来以后，pos_edge只能保持有且只有一个时钟的高电平，在这里我们叫做“尖峰脉冲”

下降沿的检测原理与上述类似，在此不再赘述，通过这张图我们总结出以下两点：

（1）当信号出现上升沿以后，pos_edge会出现一个时钟周期的“尖峰脉冲”。

（2）当信号出现下降沿以后，neg_edge会出现一个时钟周期的“尖峰脉冲”。

原理掌握以后，接下来我们看一下具体的代码实现

编写测试代码如下：

仿真波形如下：

有上图可以得知，key按键出现下降沿以后，neg_edge出现尖峰脉冲，key按键出现上升沿以后，pos_edge出现尖峰脉冲。