题目

  实现4bit位宽的格雷码计数器。 电路的接口如下图所示：

  输入输出描述：

   注意：牛客中很多题目与答案不符，本题要求设计一个格雷码计数器，没有说明具体设计要求。实际上本题的设计要求是：初始化格雷码计数器输出为0值，然后将格雷码转为二进制码，然后二进制码计数器加以后再转为格雷码进行输出，要求格雷码计数器输出两个时钟周期发生一次变化。所以格雷码计数器设计中应该包含三个部分：格雷码转二进制、二进制计数器、二进制转格雷码。

答案

`timescale 1ns/1nsmodule gray_counter(input   clk,input   rst_n,output  reg [3:0] gray_out
);genvar i;
reg [3:0]  bin_cnt ; //二进制计数器
wire [3:0] gray2bin; //格雷码转二进制//格雷码转二进制
generatefor (i=0; i<=3; i=i+1) begin: gray2bin_blockif (i==3)assign gray2bin[i] = gray_out[i];elseassign gray2bin[i] = gray_out[i] ^ gray2bin[i+1];end
endgenerate//二进制计数器
always @(posedge clk or negedge rst_n)if(!rst_n)bin_cnt <= 4'd0;elsebin_cnt <= gray2bin + 1'b1;//二进制转格雷码
always @(posedge clk or negedge rst_n)if(!rst_n)gray_out <= 4'd0;elsegray_out <= bin_cnt ^ (bin_cnt>>1);//备注：本题实际上要求的是初始化格雷码输出为0值，然后将格雷码转为二进制码，二进制码加一，
//      然后再转为格雷码输出，所以应该包括三个部分：格雷码转二进制、计数器和二进制转格雷码endmodule