题解 | #信号发生器#

只能说这道题的题目出的非常不详细，波形是看不出清楚了，波形最高值为5'd20是试错试出来的。周期嘛根据20这个值再结合波形可以大致得出。 方波的周期为20个clk，前10个clk为0，后10个clk为20，需要cnt计数； 锯齿波从0上升到20，每个时钟周期加1，wave本身在计数，cnt可以不动； 三角波从0上升到20，再从20下降到0，wave本身在计数，但需要一个标志flag记录是递增还是递减。 另外通过波形知道：

1. 从方波转到锯齿波，采样到wave_choise为1后，wave直接置0；
2. 从锯齿波转到三角波，如果此时wave不为0，需要将wave降为0之后再递增。 所以需要一个上一个choise的记录，如果是choise转换，需要设置各个choise的初始状态。

`timescale 1ns/1ns
module signal_generator(
	input clk,
	input rst_n,
	input [1:0] wave_choise,
	output reg [4:0]wave
	);
    
    reg flag; // for ++1/--1
    reg [3:0] cnt;
    reg [1:0] last_choise;
    always @(posedge clk,negedge rst_n) begin
        if (!rst_n) 
            last_choise <= 2'd0;
        else
            last_choise <= wave_choise;
    end
    
    always @(posedge clk, negedge rst_n) begin
        if (!rst_n) begin
            wave <= 5'd0;
            cnt <=4'd0;
            flag <= 1'b0;
        end
        else if (wave_choise==2'd0) begin
            flag <= 1'b0;
            if (last_choise!=2'd0) begin
                cnt <= 4'd0;
                wave = 5'd0;
            end
            else if (cnt==5'd9) begin
                cnt <= 4'd0;
                wave <= (wave==5'd0)?5'd20:5'd0;
            end
            else begin
                cnt <= cnt + 1'b1;
                wave <= wave;
            end
        end
        else if (wave_choise==2'd1) begin
            cnt <= cnt;
            flag <= 1'b0;
            if (last_choise!=2'd1)
                wave = 5'd0;
            else if (wave==5'd20)
                wave <= 5'd0;
            else 
                wave <= wave + 1'b1;
        end
        else if (wave_choise==2'd2) begin
            cnt <= cnt;
            if (last_choise!=2'd2) begin
                if (wave!=5'd0) begin
                    wave = wave - 1'b1;
                    flag <= 1'b1;
                end
                else begin
                    wave = wave + 1'b1;
                    flag <= 1'b0;
                end
            end
            else if (wave==5'd20) begin
                wave <= wave - 1'b1;
                flag <= 1'b1;
            end
            else if (wave==5'd0) begin
                wave <= wave + 1'b1;
                flag <= 1'b0;
            end
            else begin
                wave <= flag?(wave - 1'b1):(wave + 1'b1);
                flag <= flag;
            end
        end     
    end
    
endmodule