# Course_ICDesign

**Repository Path**: chenhuai21/course_-icdesign

## Basic Information

- **Project Name**: Course_ICDesign
- **Description**: 研究生课程IC设计方法作业。
- **Primary Language**: Verilog
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2022-03-18
- **Last Updated**: 2022-05-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Course_ICDesign

### 介绍
本项目包含清华大学深圳国际研究生院研究生课程《IC设计与方法》的课程小作业和大作业设计。

个人完成的代码，不保证质量，欢迎讨论。所有项目均不含综合过程。

### 小作业
包含如下几个设计：
#### FSM
![](https://pic.imgdb.cn/item/623478185baa1a80ab3fe97e.jpg)

#### TrafficLight
设计一个简单的交通灯控制器，要求如下：
- 有三个输入：reset，start 和 clock；
- 有三个输出：red，yellow，和 green，这三个输出
控制红、黄、绿三盏灯。
- 任何时候只能有一盏灯亮。
- Reset 信号强制红灯亮。Reset 信号复位有效结束后，start 信号才会有效。
- 当 start 信号启动后，红灯至少亮一秒钟，然后
黄灯亮一秒钟，紧接着绿灯亮至少三秒钟，然后红灯亮，并且电路回到 reset 状态。

用Verilog 完成设计。（参考时钟周期可以设为 1 秒钟）

#### PulseGenerator
![](https://pic.imgdb.cn/item/623478aa5baa1a80ab411f2a.jpg)

#### CodeRecog
![](https://pic.imgdb.cn/item/623478d95baa1a80ab4195ac.jpg)


### 课程设计
包含PIECoder和PIEDecoder两个项目。

#### 项目要求
PIE 全称 pulse interval encoding，译为：脉冲宽度编码。本实验中采用的 PIE 数据编码。格式如下：每个待编码数据为 8bit 二进制数，编码时由高位到低位依次编码。

![](https://pic.imgdb.cn/item/623479925baa1a80ab4328ea.jpg)

![](https://pic.imgdb.cn/item/623479ab5baa1a80ab435e51.jpg)

如下图所示，帧头由一个 Tari 的低电平信号+一个 Tari 的 data-0 信号+一个 Tari 的data-1 信号组成，帧尾由一个 Tari 的低电平信号+一个 Tari 的 data-0 信号组成。

![](https://pic.imgdb.cn/item/623479ab5baa1a80ab435e51.jpg)

一帧 PIE 数据由帧头（SOF），若干字节的数据，以及帧尾（EOF）构成，一般每帧数据的个数在 1-16 字节左右，两帧数据之间的时间间隔是任意的。例如：
```
[SOF], 03, AA, 20, 13, [EOF]
```

**PIE 编码器**

输入管脚：

Clk：时钟周期 2us

Rst：低电平有效，异步复位

Din：输入的 8bit 数据，每个数据持续一个时钟周期

Le：输入帧有效标志，持续一个时钟周期

N：4bit，持续一个时钟周期，与 Le 同时出现，表示该帧 PIE 数据包含的字节个数为N+1，并将从 N 有效算起、共连续 N+1 个时钟周期所对应的数据输入视为该帧数据包含的字节

输出管脚：

Dout：1bit，串行输出的编码结果

关于编码器的说明：

两个 Le 有效之间的时间足够长，前一个 Le 有效时的全帧数据编码完成后才出现第二帧数据输入。

**PIE 解码器**

输入管脚：

Clk：时钟周期 2us

Rst：低电平有效，异步复位

Din：PIE 编码器的输出数据

输出管脚：

Dout：并行输出的 8 位数据解码结果

D_en：输出数据有效标志，高电平有效，持续一个时钟周期

F_en：帧头检测有效标志，高电平有效，持续一个时钟周期

关于解码器的说明：

a. 当解码器收到 PIE 编码后的数据帧时，例如：【SOF】, 03,AA,20,13,【EOF】…..【SOF】, 02,A1,10,【EOF】对数据帧进行解码，并从 Dout 端输出数据 03, AA, 20, 13, 02, A1, 10，同时从 D_en 端输出一个时钟周期的高电平信号，表示输出一个字节的数据。

b. 当解码器收到【SOF】时，从 F_en 端输出一个时钟周期的高电平信号，表示收到了帧头。