约翰逊计数器中的寄生状态机是什么？

Question

module johnson #(parameter N=8)
  (output logic [N-1:0] q, input logic clk,reset);

  always_ff @(posedge clk,posedge reset)
    if(reset)
      q<=0;
    else
      q<={~q[0],q[N-1:1]};

endmodule

上面是用于8位Johnson计数器的systemverilog .我从一本教科书上读到，它有大量未使用的状态，形成了它们自己的计数器，即寄生状态机。这个寄生状态机到底是什么？

Answer 1

这里的问题是，如果这个电路由于某种原因最终进入一个未使用的状态，您就会陷入一个循环中，那么永远不会返回到使用的状态之一。该计数器的状态如下：

00000000
10000000
11000000
11100000
11110000
...
00001111
00000111
00000011
00000001

如果宇宙射线击中你的芯片并翻转其中一个比特，那么你最终可能会产生在正常操作中不存在的状态：

00010000
10001000
11000100
11100010
11110001
01111000
10111100
....

恢复正常的唯一方法是断言复位。您可以有两个选项来处理这个问题:要么添加一堆逻辑来检测这种情况，要么假设不会发生一些随机翻转。我想说，你不需要担心它，除非那个翻转的比特将发射一枚导弹。