Bộ đếm modulo N với N đổi lúc đang chạy

Bộ đếm modulo N là thứ ai cũng viết được, cho tới khi N là một thanh ghi cấu hình mà phần mềm có thể đổi bất cứ lúc nào. Starter là code thật của một bộ chia nhịp (prescaler). Nó qua mọi test với N cố định… Nhiệm vụ của bạn: làm nó đúng cả khi N đổi giữa chừng.

module modn (
  input  logic       clk,
  input  logic       rst_n,     // reset bất đồng bộ: cnt = 0, wrap = 0
  input  logic       tick,
  input  logic [7:0] n,         // modulo, luôn ≥ 1; có thể đổi ở bất kỳ nhịp nào
  output logic [7:0] cnt,
  output logic       wrap       // xung 1 nhịp: tick vừa rồi đưa cnt về 0
);

Ở mỗi sườn lên có tick = 1:

• nếu cnt ≥ n − 1 thì cnt = 0 và wrap = 1 ở nhịp kế tiếp. Điều này gồm cả trường hợp cnt đã vượt dải mới vì n vừa giảm.
• ngược lại cnt = cnt + 1.

Không có tick thì cnt giữ nguyên và wrap = 0. Testbench đặt tín hiệu và đọc ngõ ra ở sườn xuống.