(原創) 哪一個計數器才會出現9呢? (SOC) (Verilog)

Abstract
一個很簡單的題目，考驗你的觀念清不清楚...

Introduction
廢話不多說，直接看code吧，哪個計數器才會數到9呢?

counter9_v1.v / Verilog

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2 (C) OOMusou 2008 http://oomusou.cnblogs.com
3 
4 Filename    : counter9_v1.v
5 Compiler    : Quartus II 7.2 SP3
6 Description : count to 9?
7 Release     : 07/18/2008 1.0
8 */
9 module counter9_v1 (
10  input clk,
11  input rst_n,
12  output reg [3:0] q
13 );
14 
15 reg [3:0] p;
16 
17 always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
18   if (!rst_n)
19     p <= 0;
20   else
21     p <= p + 1;
22 end
23 
24 always@(p) begin
25   if (p == 9)
26     q = 0;
27   else
28     q = p;
29 end
30 endmodule

counter9_v2.v / Verilog

1 /* 
2 (C) OOMusou 2008 http://oomusou.cnblogs.com
3 
4 Filename    : counter9_v2.v
5 Compiler    : Quartus II 7.2 SP3
6 Description : count to 9?
7 Release     : 07/18/2008 1.0
8 */
9 module counter9_v2 (
10   input clk,
11   input rst_n,
12   output [3:0] q
13 );
14 
15 reg [3:0] p;
16 
17 assign q = p;
18 
19 always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
20   if (!rst_n)
21     p <= 0;
22   else if (p == 9)
23     p <= 0;
24   else
25     p <= p + 1;
26 end
27 
28 endmodule

Conclusion
由模擬的波形圖得知，counter_v2才會數到9，你答對了嗎?

從block diagram中，可以發現兩者合成出來的電路是差異甚大，v1的reg q後面接了一個組合電路，經過一個比較器與多工器後『馬上』輸出結果，所以還沒數到9就被『攔胡』了，v2是個典型的循序電路，由比較器判斷的p，是從D-FF所提供的p，而這個p早已經輸出到q了，要攔也攔不下來，且9已經存在於D-FF中1個clock，要讓p = 0也是下一個clock的事情，所以在下一個clock出現q = 0。

多多觀察RTL Viewer所合成的電路與ModelSim模擬結果是增加Verilog功力的不二法門，共勉之。

See Also
(筆記) 如何設計計數器? (SOC) (Verilog) (MegaCore)