verilog实例代码2

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verilog模块例化实例

verilog模块例化实例

verilog模块例化实例以下是一个Verilog模块的实例化示例:假设有一个简单的4位加法器模块(add4), 输入包括两个4位数(a和b),输出为一个5位数(sum)。

现在我们希望实例化这个模块来构建一个8位的加法器。

module add4 (input [3:0] a,input [3:0] b,output [4:0] sum);assign sum = a + b;endmodule现在,我们可以在一个顶层模块中实例化这个add4模块,并将其连接起来。

module top_module (input [7:0] a,input [7:0] b,output [8:0] sum);wire [3:0] a_part;wire [3:0] b_part;wire [4:0] sum_part;// 实例化add4模块,并将连接输入和输出add4 add4_1 (.a(a[3:0]), .b(b[3:0]), .sum(sum_part[3:0]));add4 add4_2 (.a(a[7:4]), .b(b[7:4]), .sum(sum_part[7:4]));// 连接add4模块的输出assign sum = {sum_part[7:4], sum_part[3:0]};endmodule在顶层模块中,我们首先定义了一些中间信号(a_part,b_part和sum_part),它们用于连接不同的add4模块。

然后,我们实例化了两个add4模块(add4_1和add4_2),并将它们的输入和输出连接起来。

最后,我们通过连接sum_part的高4位和低4位,得到了最终的8位和。

Verilog的135个经典设计实例

Verilog的135个经典设计实例

Verilog的135个经典设计实例1、立即数放大器:立即数放大器是一种用于将输入电平放大到更高电平的电路,它可以实现任意输入到输出的映射,并且可以在Verilog中使用。

立即数放大器的Verilog实现如下:module immedamp(in, out);input in;output out;reg [3:0] immed;assign out = immed[3];begincase (in)4'b0000: immed = 4'b1000;4'b0001: immed = 4'b1001;4'b0010: immed = 4'b1010;4'b0011: immed = 4'b1011;4'b0100: immed = 4'b1100;4'b0101: immed = 4'b1101;4'b0110: immed = 4'b1110;4'b0111: immed = 4'b1111;4'b1000: immed = 4'b1000;4'b1001: immed = 4'b1001;4'b1010: immed = 4'b1010;4'b1011: immed = 4'b1011;4'b1100: immed = 4'b1100;4'b1101: immed = 4'b1101;4'b1110: immed = 4'b1110;4'b1111: immed = 4'b1111;endcaseendendmodule2、多路复用器:多路复用器是一种用于将多个输入选择转换为单个输出的电路,它可以实现由多种方式选择的输出,并可以使用Verilog实现。

verilog 加法

verilog 加法

Verilog 加法1. 简介Verilog 是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和系统。

在数字电路中,加法是最基本和常见的运算之一。

本文将介绍如何使用 Verilog 实现加法器。

2. 加法器的原理加法器是一种用于执行二进制加法运算的电路。

它通常由多个全加器组成。

全加器是一个三输入、两输出的电路,它接收两个输入和一个进位输入,并产生一个和输出和一个进位输出。

全加器的真值表如下:A B Cin Sum Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1通过将多个全加器连接在一起,可以实现任意位数的加法器。

3. 一位全加器的 Verilog 实现下面是一个使用 Verilog 描述的一位全加器的例子:module full_adder (input A,input B,input Cin,output Sum,output Cout);assign Sum = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodule这个模块有三个输入(A、B 和 Cin)和两个输出(Sum 和 Cout)。

使用 assign 语句可以直接将逻辑表达式赋值给输出。

4. N 位加法器的 Verilog 实现通过将多个全加器连接在一起,可以实现任意位数的加法器。

下面是一个使用Verilog 描述的 N 位加法器的例子:module n_bit_adder (input [N-1:0] A,input [N-1:0] B,input Cin,output [N-1:0] Sum,output Cout);wire [N-1:0] carry;wire [N:0] carry_chain;assign carry[0] = Cin;assign carry_chain = {carry[0], carry};genvar i;generatefor (i = 0; i < N; i = i + 1) begin : ADDER_LOOPfull_adder adder(.A(A[i]),.B(B[i]),.Cin(carry_chain[i]),.Sum(Sum[i]),.Cout(carry[i+1]));endendgenerateassign Cout = carry[N];endmodule这个模块有两个 N 位输入(A 和 B)、一个输入(Cin)和两个 N 位输出(Sum 和 Cout)。

verilog 二维数组定义

verilog 二维数组定义

verilog 二维数组定义
摘要:
一、引言
二、Verilog简介
三、二维数组定义及使用
1.二维数组的概念
2.二维数组的定义
3.二维数组的使用
四、实例分析
1.实例一
2.实例二
五、总结
正文:
一、引言
在数字电路设计中,Verilog是一种常用的硬件描述语言。

通过Verilog,我们可以描述数字电路的结构和功能,为后续的设计和验证提供依据。

本文将介绍Verilog中二维数组的定义及其使用方法。

二、Verilog简介
Verilog是一种基于文本的硬件描述语言,主要用于描述数字电路的结构和功能。

它具有易于学习和使用、仿真速度快、可读性强等特点,被广泛应用于电子设计自动化领域。

三、二维数组定义及使用
1.二维数组的概念
二维数组是一个具有多个元素的数组,这些元素可以是数字、字符或其他数据类型。

在Verilog中,二维数组通常用于表示矩阵或表格数据结构。

2.二维数组的定义
在Verilog中,二维数组可以通过以下方式定义:
```
array<width1, width2> [index1, index2] my_array;
```
其中,`width1`和`width2`分别表示数组的第一维和第二维的宽度,
`index1`和`index2`表示数组的索引。

verilog 类 实例

verilog 类 实例

verilog 类实例Verilog类是一种硬件描述语言,用于描述和设计数字电路。

它是一种基于事件驱动的语言,主要用于描述电子系统中的逻辑电路和时序电路。

本文将介绍Verilog类的基本概念和用法,以及如何使用Verilog类来实现数字电路设计。

我们来了解一下Verilog类的基本结构。

Verilog类由模块(module)、端口(port)、信号(signal)和过程块(always block)组成。

模块是Verilog类的最基本单位,用于封装和组织电路的功能。

端口是模块与外部环境之间的接口,用于输入和输出数据。

信号是数字电路中的数据流,用于表示电路内部的状态和数据。

过程块是Verilog类中的关键部分,用于描述电路的行为和逻辑。

在Verilog类中,我们可以使用各种语句和运算符来实现电路的功能。

例如,我们可以使用赋值语句(assign)来给信号赋值,使用条件语句(if-else)来实现逻辑判断,使用循环语句(for、while)来实现重复操作。

此外,Verilog类还支持多种逻辑运算符和算术运算符,如与(and)、或(or)、非(not)、加(add)、减(subtract)等。

Verilog类的一个重要应用是设计和实现各种数字逻辑电路,例如加法器、乘法器、寄存器、计数器等。

下面以一个简单的全加器为例来说明Verilog类的使用。

全加器是一种常用的组合逻辑电路,用于实现两个二进制数的相加操作。

它由两个半加器和一个或门组成。

每个半加器用于计算两个输入位的和(Sum)和进位(Carry),而或门用于将两个半加器的进位相加得到最终的进位。

以下是一个使用Verilog类实现的全加器的代码示例:```module FullAdder(input A, input B, input Cin, output Sum, output Cout);wire S1, C1, C2;HalfAdder HA1(.A(A), .B(B), .Sum(S1), .Carry(C1));HalfAdder HA2(.A(S1), .B(Cin), .Sum(Sum), .Carry(C2));or Gate(.A(C1), .B(C2), .Y(Cout));endmodulemodule HalfAdder(input A, input B, output Sum, output Carry);assign {Carry, Sum} = A + B;endmodule```在上述代码中,FullAdder模块是一个顶层模块,它实例化了两个HalfAdder模块和一个或门。

Verilog 模块的实例化

Verilog 模块的实例化

Verilog 模块的实例化转自:次元空间---*意*幻*由*的百度空间/cyzon/blog/item/e579b282a137889ff603a6d1.html实例化语句1. 例化语法一个模块能够在另外一个模块中被引用,这样就建立了描述的层次。

模块实例化语句形式如下:module_name instance_name(port_associations) ;信号端口可以通过位置或名称关联;但是关联方式不能够混合使用。

端口关联形式如下:port_expr / / 通过位置。

.PortName (port_expr) / / 通过名称。

例[1]:....module and (C,A,B);input A,B;output C;...and A1 (T3, A, B ); //实例化时采用位置关联,T3对应输出端口C,A对应A,B对应B。

and A2(//实例化时采用名字关联,.C是and 器件的端口,其与信号T3相连.C(T3),.A(A),.B(B));port_expr 可以是以下的任何类型:1) 标识符(reg 或net )如 .C(T3),T3为wire型标识符。

2) 位选择,如 .C(D[0]),C端口接到D信号的第0bit 位。

3) 部分选择,如 .Bus (Din[5:4])。

4) 上述类型的合并,如 .Addr({ A1,A2[1:0]}。

5) 表达式(只适用于输入端口),如 .A (wire Zire = 0 )。

建议:在例化的端口映射中请采用名字关联,这样,当被调用的模块管脚改变时不易出错。

2. 悬空端口的处理在我们的实例化中,可能有些管脚没用到,可在映射中采用空白处理,如:DFF d1 (.Q(QS),.Qbar ( ),.Data (D ) ,.Preset ( ), // 该管脚悬空.Clock (CK)); //名称对应方式。

对输入管脚悬空的,则该管脚输入为高阻Z,输出管脚被悬空的,该输出管脚废弃不用。

iverilog例子

iverilog例子

以下是一个简单的Verilog代码示例,用于实现一个2位二进制计数器:module counter (
input clk,
input reset,
output reg [1:0] count
);
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
count <= 2'b00;
end else begin
count <= count + 2'b01;
end
end
endmodule
这个模块包含一个名为counter的实例,它具有三个端口:clk、reset和count。

clk是时钟信号,reset是复位信号,count是2位二进制输出信号。

在模块内部,使用一个always块来定义一个始终执行的逻辑。

该块使用时钟信号clk和复位信号reset作为触发条件。

在每个时钟上升沿或复位信号上升沿时,执行该块中的逻辑。

在复位条件下,将计数器count的值清零。

在时钟上升沿时,将计数器count的值加1。

这样,每当时钟信号clk的上升沿到来时,计数器就会递增。

注意,由于Verilog是一种硬件描述语言,因此需要使用仿真工具来测试和验证代码的正确性。

在实际应用中,还需要根据具体的需求和硬件平台进行修改和优化。

Verilog实例代码

Verilog实例代码

【例3.1】4位全加器module adder4(cout,sum,ina,inb,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] ina,inb;input cin;assign {cout,sum}=ina+inb+cin;endmodule【例3.2】4位计数器module count4(out,reset,clk);output[3:0] out;input reset,clk;reg[3:0] out;always @(posedge clk)beginif (reset) out<=0; //同步复位else out<=out+1; //计数endendmodule【例3.3】4位全加器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`include "adder4.v"module adder_tp; //测试模块的名字reg[3:0] a,b; //测试输入信号定义为reg型reg cin;wire[3:0] sum; //测试输出信号定义为wire型wire cout;integer i,j;adder4 adder(sum,cout,a,b,cin); //调用测试对象always #5 cin=~cin; //设定cin的取值initialbegina=0;b=0;cin=0;for(i=1;i<16;i=i+1)#10 a=i; //设定a的取值endinitialbeginfor(j=1;j<16;j=j+1)#10 b=j; //设定b的取值endinitial//定义结果显示格式begin$monitor($time,,,"%d + %d + %b={%b,%d}",a,b,cin,cout,sum);#160 $finish;endendmodule【例3.4】4位计数器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`include "count4.v"module coun4_tp;reg clk,reset; //测试输入信号定义为reg型wire[3:0] out; //测试输出信号定义为wire型parameter DELY=100;count4 mycount(out,reset,clk); //调用测试对象always #(DELY/2) clk = ~clk; //产生时钟波形initialbegin//激励信号定义clk =0; reset=0;#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*20) $finish;end//定义结果显示格式initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d out=%d", clk, reset,out); endmodule【例3.5】“与-或-非”门电路module AOI(A,B,C,D,F); //模块名为AOI(端口列表A,B,C,D,F) input A,B,C,D; //模块的输入端口为A,B,C,Doutput F; //模块的输出端口为Fwire A,B,C,D,F; //定义信号的数据类型assign F= ~((A&B)|(C&D)); //逻辑功能描述endmodule【例5.1】用case语句描述的4选1数据选择器module mux4_1(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel) //敏感信号列表case(sel)2'b00: out=in0;2'b01: out=in1;2'b10: out=in2;2'b11: out=in3;default: out=2'bx;endcaseendmodule【例5.2】同步置数、同步清零的计数器module count(out,data,load,reset,clk);output[7:0] out;input[7:0] data;input load,clk,reset;reg[7:0] out;always @(posedge clk) //clk上升沿触发beginif (!reset) out = 8'h00; //同步清0,低电平有效else if (load) out = data; //同步预置else out = out + 1; //计数endendmodule【例5.3】用always过程语句描述的简单算术逻辑单元`define add 3'd0`define minus 3'd1`define band 3'd2`define bor 3'd3`define bnot 3'd4module alu(out,opcode,a,b);output[7:0] out;reg[7:0] out;input[2:0] opcode; //操作码input[7:0] a,b; //操作数always@(opcode or a or b) //电平敏感的always块begincase(opcode)`add: out = a+b; //加操作`minus: out = a-b; //减操作`band: out = a&b; //求与`bor: out = a|b; //求或`bnot: out=~a; //求反default: out=8'hx; //未收到指令时,输出任意态endcaseendendmodule【例5.4】用initial过程语句对测试变量A、B、C赋值`timescale 1ns/1nsmodule test;reg A,B,C;initialbeginA = 0;B = 1;C = 0;#50 A = 1; B = 0;#50 A = 0; C = 1;#50 B = 1;#50 B = 0; C = 0;#50 $finish ;endendmodule【例5.5】用begin-end串行块产生信号波形`timescale 10ns/1nsmodule wave1;reg wave;parameter cycle=10;initialbeginwave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) wave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) wave=0;#(cycle/2) wave=1;#(cycle/2) $finish ;endinitial $monitor($time,,,"wave=%b",wave); endmodule【例5.6】用fork-join并行块产生信号波形`timescale 10ns/1nsmodule wave2;reg wave;parameter cycle=5;initialforkwave=0;#(cycle) wave=1;#(2*cycle) wave=0;#(3*cycle) wave=1;#(4*cycle) wave=0;#(5*cycle) wave=1;#(6*cycle) $finish;joininitial $monitor($time,,,"wave=%b",wave); endmodule【例5.7】持续赋值方式定义的2选1多路选择器module MUX21_1(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;assign out=(sel==0)?a:b;//持续赋值,如果sel为0,则out=a ;否则out=b endmodule【例5.8】阻塞赋值方式定义的2选1多路选择器module MUX21_2(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;reg out;always@(a or b or sel)beginif(sel==0) out=a; //阻塞赋值else out=b;endendmodule【例5.9】非阻塞赋值module non_block(c,b,a,clk);output c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb<=a;c<=b;endendmodule【例5.10】阻塞赋值module block(c,b,a,clk);output c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb=a;c=b;endendmodule【例5.11】模为60的BCD码加法计数器module count60(qout,cout,data,load,cin,reset,clk);output[7:0] qout;output cout;input[7:0] data;input load,cin,clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk) //clk上升沿时刻计数if (reset) qout<=0; //同步复位else if(load) qout<=data; //同步置数else if(cin)beginif(qout[3:0]==9) //低位是否为9,是则beginqout[3:0]<=0; //回0,并判断高位是否为5if (qout[7:4]==5) qout[7:4]<=0;elseqout[7:4]<=qout[7:4]+1; //高位不为5,则加1endelse//低位不为9,则加1qout[3:0]<=qout[3:0]+1;endendassign cout=((qout==8'h59)&cin)?1:0; //产生进位输出信号endmodule【例5.12】BCD码—七段数码管显示译码器module decode4_7(decodeout,indec);output[6:0] decodeout;input[3:0] indec;reg[6:0] decodeout;alwaysbegincase(indec) //用case语句进行译码4'd0:decodeout=7'b1111110;4'd1:decodeout=7'b0110000;4'd2:decodeout=7'b1101101;4'd3:decodeout=7'b1111001;4'd4:decodeout=7'b0110011;4'd5:decodeout=7'b1011011;4'd6:decodeout=7'b1011111;4'd7:decodeout=7'b1110000;4'd8:decodeout=7'b1111111;4'd9:decodeout=7'b1111011;default: decodeout=7'bx;endcaseend【例5.13】用casez描述的数据选择器module mux_casez(out,a,b,c,d,select); output out;input a,b,c,d;input[3:0] select;reg out;always @(select or a or b or c or d) begincasez(select)4'b???1: out = a;4'b??1?: out = b;4'b?1??: out = c;4'b1???: out = d;endcaseendendmodule【例5.14】隐含锁存器举例module buried_ff(c,b,a);output c;input b,a;reg c;always @(a or b)beginif((b==1)&&(a==1)) c=a&b;endendmodule【例5.15】用for语句描述的七人投票表决器module voter7(pass,vote);output pass;input[6:0] vote;reg[2:0] sum;integer i;reg pass;always @(vote)beginsum=0;for(i=0;i<=6;i=i+1) //for语句if(vote[i]) sum=sum+1;if(sum[2]) pass=1; //若超过4人赞成,则pass=1else pass=0;endendmodule【例5.16】用for语句实现2个8位数相乘module mult_for(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b; //两个操作数output[2*size:1] outcome; //结果reg[2*size:1] outcome;integer i;always @(a or b)beginoutcome=0;for(i=1; i<=size; i=i+1) //for语句if(b[i]) outcome=outcome +(a << (i-1));endendmodule【例5.17】用repeat实现8位二进制数的乘法module mult_repeat(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b;output[2*size:1] outcome;reg[2*size:1] temp_a,outcome;reg[size:1] temp_b;always @(a or b)beginoutcome=0;temp_a=a;temp_b=b;repeat(size) //repeat语句,size为循环次数beginif(temp_b[1]) //如果temp_b的最低位为1,就执行下面的加法outcome=outcome+temp_a;temp_a=temp_a<<1; //操作数a左移一位temp_b=temp_b>>1; //操作数b右移一位endendendmodule【例5.18】同一循环的不同实现方式module loop1; //方式1integer i;initialfor(i=0;i<4;i=i+1) //for语句begin$display(“i=%h”,i);endendmodulemodule loop2; //方式2integer i;initial begini=0;while(i<4) //while语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodulemodule loop3; //方式3integer i;initial begini=0;repeat(4) //repeat语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodule【例5.19】使用了`include语句的16位加法器`include "adder.v"module adder16(cout,sum,a,b,cin);output cout;parameter my_size=16;output[my_size-1:0] sum;input[my_size-1:0] a,b;input cin;adder my_adder(cout,sum,a,b,cin); //调用adder模块endmodule//下面是adder模块代码module adder(cout,sum,a,b,cin);parameter size=16;output cout;output[size-1:0] sum;input cin;input[size-1:0] a,b;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例5.20】条件编译举例module compile(out,A,B);output out;input A,B;`ifdef add //宏名为add assign out=A+B;`elseassign out=A-B;`endifendmodule【例6.1】加法计数器中的进程module count(data,clk,reset,load,cout,qout);output cout;output[3:0] qout;reg[3:0] qout;input[3:0] data;input clk,reset,load;always @(posedge clk) //进程1,always过程块beginif (!reset) qout= 4'h00; //同步清0,低电平有效else if (load) qout= data; //同步预置else qout=qout + 1; //加法计数endassign cout=(qout==4'hf)?1:0; //进程2,用持续赋值产生进位信号endmodule【例6.2】任务举例module alutask(code,a,b,c);input[1:0] code;input[3:0] a,b;output[4:0] c;reg[4:0] c;task//任务定义,注意无端口列表input//a,b,out名称的作用域范围为task任务内部output[4:0] out;integer i;beginfor(i=3;i>=0;i=i-1)out[i]=a[i]&b[i]; //按位与endendtaskalways@(code or a or b)begincase(code)2'b00: my_and(a,b,c);/* 调用任务my_and,需注意端口列表的顺序应与任务定义中的一致,这里的a,b,c 分别对应任务定义中的a,b,out */2'b01: c=a|b; //或2'b10: c=a-b; //相减2'b11: c=a+b; //相加endcaseendendmodule【例6.3】测试程序`include "alutask.v"module alu_tp;reg[3:0] a,b;reg[1:0] code;wire[4:0] c;parameter DELY = 100;alutask ADD(code,a,b,c); //调用被测试模块initial begincode=4'd0; a= 4'b0000; b= 4'b1111;#DELY code=4'd0; a= 4'b0111; b= 4'b1101;#DELY code=4'd1; a= 4'b0001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd2; a= 4'b1001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd3; a= 4'b0011; b= 4'b0001;#DELY code=4'd3; a= 4'b0111; b= 4'b1001;#DELY $finish;endinitial $monitor($time,,,"code=%b a=%b b=%b c=%b", code,a,b,c); endmodule【例6.4】函数function[7:0] get0;input[7:0] x;reg[7:0] count;integer i;begincount=0;for (i=0;i<=7;i=i+1)if (x[i]=1'b0) count=count+1;get0=count;endendfunction【例6.5】用函数和case语句描述的编码器(不含优先顺序)module code_83(din,dout);input[7:0] din;output[2:0] dout;function[2:0] code; //函数定义input[7:0] din; //函数只有输入,输出为函数名本身casex (din)8'b1xxx_xxxx : code = 3'h7;8'b01xx_xxxx : code = 3'h6;8'b001x_xxxx : code = 3'h5;8'b0001_xxxx : code = 3'h4;8'b0000_1xxx : code = 3'h3;8'b0000_01xx : code = 3'h2;8'b0000_001x : code = 3'h1;8'b0000_000x : code = 3'h0;default: code = 3'hx;endcaseendfunctionassign dout = code(din) ; //函数调用endmodule【例6.6】阶乘运算函数module funct(clk,n,result,reset);output[31:0] result;input[3:0] n;input reset,clk;reg[31:0] result;always @(posedge clk) //在clk的上升沿时执行运算beginif(!reset) result<=0; //复位else beginresult <= 2 * factorial(n); //调用factorial函数endendfunction[31:0] factorial; //阶乘运算函数定义(注意无端口列表)input[3:0] opa; //函数只能定义输入端,输出端口为函数名本身reg[3:0] i;beginfactorial = opa ? 1 : 0;for(i= 2; i <= opa; i = i+1) //该句若要综合通过,opa应赋具体的数值factorial = i* factorial; //阶乘运算endfunctionendmodule【例6.7】测试程序`define clk_cycle 50`include "funct.v"module funct_tp;reg[3:0] n;reg reset,clk;wire[31:0] result;initial//定义激励向量beginn=0; reset=1; clk=0;for(n=0;n<=15;n=n+1)#100 n=n;endinitial $monitor($time,,,"n=%d result=%d",n,result);//定义输出显示格式always # `clk_cycle clk=~clk; //产生时钟信号funct funct_try(.clk(clk),.n(n),.result(result),.reset(reset));//调用被测试模块endmodule【例6.8】顺序执行模块1module serial1(q,a,clk);output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)beginq=~q;a=~q;endendmodule【例6.9】顺序执行模块2module serial2(q,a,clk);input clk;reg q,a;always @(posedge clk)begina=~q;q=~q;endendmodule【例6.10】并行执行模块1 module paral1(q,a,clk); output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)beginq=~q;endalways @(posedge clk)begina=~q;endendmodule【例6.11】并行执行模块2 module paral2(q,a,clk); output q,a;input clk;reg q,a;always @(posedge clk)begina=~q;endalways @(posedge clk)beginq=~q;endendmodulemodule mux4_1a(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2); output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;wire notcntrl1,notcntrl2,w,x,y,z;not(notcntrl1,cntrl2),(notcntrl2,cntrl2);and (w,in1,notcntrl1,notcntrl2),(x,in2,notcntrl1,cntrl2),(y,in3,cntrl1,notcntrl2),(z,in4,cntrl1,cntrl2);or (out,w,x,y,z);endmodule【例7.2】用case语句描述的4选1 MUXmodule mux4_1b(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2); output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;reg out;always@(in1 or in2 or in3 or in4 or cntrl1 or cntrl2) case({cntrl1,cntrl2})2'b00:out=in1;2'b01:out=in2;2'b10:out=in3;2'b11:out=in4;default:out=2'bx;endcaseendmodule【例7.3】行为描述方式实现的4位计数器module count4(clk,clr,out);input clk,clr;output[3:0] out;reg[3:0] out;always @(posedge clk or posedge clr)beginif (clr) out<=0;else out<=out+1;endendmodule【例7.4】数据流方式描述的4选1 MUXmodule mux4_1c(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2);output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;assign out=(in1 & ~cntrl1 & ~cntrl2)|(in2 & ~cntrl1 & cntrl2)| (in3 & cntrl1 & ~cntrl2)|(in4 & cntrl1 & cntrl2); endmodule【例7.5】用条件运算符描述的4选1 MUXmodule mux4_1d(out,in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2);output out;input in1,in2,in3,in4,cntrl1,cntrl2;assign out=cntrl1 ? (cntrl2 ? in4:in3):(cntrl2 ? in2:in1); endmodule【例7.6】门级结构描述的2选1MUXmodule mux2_1a(out,a,b,sel);output out;input a,b,sel;not (sel_,sel);and(a1,a,sel_),(a2,b,sel);or (out,a1,a2);endmodule【例7.7】行为描述的2选1MUXmodule mux2_1b(out,a,b,sel);output out;input a,b,sel;reg out;always @(a or b or sel)beginif(sel) out = b;else out = a;endendmodule【例7.8】数据流描述的2选1MUXmodule MUX2_1c(out,a,b,sel);input a,b,sel;assign out = sel ? b : a;endmodule【例7.9】调用门元件实现的1位半加器module half_add1(a,b,sum,cout);input a,b;output sum,cout;and(cout,a,b);xor(sum,a,b);endmodule【例7.10】数据流方式描述的1位半加器module half_add2(a,b,sum,cout);input a,b;output sum,cout;assign sum=a^b;assign cout=a&b;endmodule【例7.11】采用行为描述的1位半加器module half_add3(a,b,sum,cout);input a,b;output sum,cout;reg sum,cout;always @(a or b)begincase ({a,b}) //真值表描述2'b00: begin sum=0; cout=0; end2'b01: begin sum=1; cout=0; end2'b10: begin sum=1; cout=0; end2'b11: begin sum=0; cout=1; endendcaseendendmodule【例7.12】采用行为描述的1位半加器module half_add4(a,b,sum,cout);input a,b;reg sum,cout;always @(a or b)beginsum= a^b;cout=a&b;endendmodule【例7.13】调用门元件实现的1位全加器module full_add1(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;wire s1,m1,m2,m3;and (m1,a,b),(m2,b,cin),(m3,a,cin);xor(s1,a,b),(sum,s1,cin);or(cout,m1,m2,m3);endmodule【例7.14】数据流描述的1位全加器module full_add2(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;assign sum = a ^ b ^ cin;assign cout = (a & b)|(b & cin)|(cin & a); endmodule【例7.15】1位全加器module full_add3(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例7.16】行为描述的1位全加器module full_add4(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;reg sum,cout; //在always块中被赋值的变量应定义为reg型reg m1,m2,m3;always @(a or b or cin)beginsum = (a ^ b) ^ cin;m1 = a & b;m2 = b & cin;m3 = a & cin;cout = (m1|m2)|m3;endendmodule【例7.17】混合描述的1位全加器 module full_add5(a,b,cin,sum,cout);input a,b,cin;output sum,cout;reg cout,m1,m2,m3; //在always块中被赋值的变量应定义为reg型wire s1;xor x1(s1,a,b); //调用门元件always @(a or b or cin) //always块语句beginm1 = a & b;m2 = b & cin;m3 = a & cin;cout = (m1| m2) | m3;endassign sum = s1 ^ cin; //assign持续赋值语句endmodule【例7.18】结构描述的4位级连全加器 `include "full_add1.v"module add4_1(sum,cout,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;full_add1 f0(a[0],b[0],cin,sum[0],cin1); //级连描述full_add1 f1(a[1],b[1],cin1,sum[1],cin2);full_add1 f2(a[2],b[2],cin2,sum[2],cin3);- 21 -full_add1 f3(a[3],b[3],cin3,sum[3],cout);endmodule【例7.19】数据流描述的4位全加器module add4_2(cout,sum,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例7.20】行为描述的4位全加器module add4_3(cout,sum,a,b,cin);output[3:0] sum;output cout;input[3:0] a,b;input cin;reg[3:0] sum;reg cout;always @(a or b or cin)begin{cout,sum}=a+b+cin;endendmodule【例8.1】$time与$realtime的区别`timescale 10ns/1nsmodule time_dif;reg ts;parameter delay=2.6;initialbegin#delay ts=1;#delay ts=0;#delay ts=1;#delay ts=0;endinitial $monitor($time,,,"ts=%b",ts); //使用函数$time - 22 -endmodule【例8.2】$random函数的使用`timescale 10ns/1nsmodule random_tp;integer data;integer i;parameter delay=10;initial $monitor($time,,,"data=%b",data);initial beginfor(i=0; i<=100; i=i+1)#delay data=$random; //每次产生一个随机数endendmodule【例8.3】1位全加器进位输出UDP元件primitive carry_udp(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;table//cin a b : cout //真值表0 0 0 : 0;0 1 0 : 0;0 0 1 : 0;0 1 1 : 1;1 0 0 : 0;1 0 1 : 1;1 1 0 : 1;1 1 1 : 1;endtableendprimitive【例8.4】包含x态输入的1位全加器进位输出UDP元件primitive carry_udpx1(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;table// cin a b : cout //真值表0 0 0 : 0;- 23 -0 1 0 : 0;0 0 1 : 0;0 1 1 : 1;1 0 0 : 0;1 0 1 : 1;1 1 0 : 1;1 1 1 : 1;0 0 x : 0; //只要有两个输入为0,则进位输出肯定为00 x 0 : 0;x 0 0 : 0;1 1 x : 1; //只要有两个输入为1,则进位输出肯定为11 x 1 : 1;x 1 1 : 1;endtableendprimitive【例8.5】用简缩符“?”表述的1位全加器进位输出UDP元件primitive carry_udpx2(cout,cin,a,b);input cin,a,b;output cout;table// cin a b : cout //真值表? 0 0 : 0; //只要有两个输入为0,则进位输出肯定为00 ? 0 : 0;0 0 ? : 0;? 1 1 : 1; //只要有两个输入为1,则进位输出肯定为11 ? 1 : 1;1 1 ? : 1;endtableendprimitive【例8.6】3选1多路选择器UDP元件primitive mux31(Y,in0,in1,in2,s2,s1);input in0,in1,in2,s2,s1;output Y;table//in0 in1 in2 s2 s1 : Y0 ? ? 0 0 : 0; //当s2s1=00时,Y=in01 ? ? 0 0 : 1;? 0 ? 0 1 : 0; //当s2s1=01时,Y=in1- 24 -? 1 ? 0 1 : 1;? ? 0 1 ? : 0; //当s2s1=1?时,Y=in2? ? 1 1 ? : 1;0 0 ? 0 ? : 0;1 1 ? 0 ? : 1;0 ? 0 ? 0 : 0;1 ? 1 ? 0 : 1;? 0 0 ? 1 : 0;? 1 1 ? 1 : 1;endtableendprimitive【例8.7】电平敏感的1位数据锁存器UDP元件primitive latch(Q,clk,reset,D);input clk,reset,D;output Q;reg Q;initial Q = 1'b1; //初始化table// clk reset D : state : Q? 1 ? : ? : 0 ; //reset=1,则不管其他端口为什么值,输出都为00 0 0 : ? : 0 ; //clk=0,锁存器把D端的输入值输出0 0 1 : ? : 1 ;1 0 ? : ? : - ; //clk=1,锁存器的输出保持原值,用符号“-”表示endtableendprimitive【例8.8】上升沿触发的D触发器UDP元件primitive DFF(Q,D,clk);output Q;input D,clk;reg Q;table//clk D : state : Q(01) 0 : ? : 0; //上升沿到来,输出Q=D(01) 1 : ? : 1;(0x) 1 : 1 : 1;(0x) 0 : 0 : 0;(?0) ? : ? : -; //没有上升沿到来,输出Q保持原值? (??) : ? : - ; //时钟不变,输出也不变- 25 -endprimitive【例8.9】带异步置1和异步清零的上升沿触发的D触发器UDP元件primitive DFF_UDP(Q,D,clk,clr,set);output Q;input D,clk,clr,set;reg Q;table// clk D clr s et : state : Q(01) 1 0 0 : ? : 0;(01) 1 0 x : ? : 0;? ? 0 x : 0 : 0;(01) 0 0 0 : ? : 1;(01) 0 x 0 : ? : 1;? ? x 0 : 1 : 1;(x1) 1 0 0 : 0 : 0;(x1) 0 0 0 : 1 : 1;(0x) 1 0 0 : 0 : 0;(0x) 0 0 0 : 1 : 1;? ? 1 ? : ? : 1; //异步复位? ? 0 1 : ? : 0; //异步置1n ? 0 0 : ? : -;? * ? ? : ? : -;? ? (?0) ? : ? : -;? ? ? (?0): ? : -;? ? ? ? : ? : x;endtableendprimitive【例8.12】延迟定义块举例module delay(out,a,b,c);output out;input a,b,c;and a1(n1,a,b);or o1(out,c,n1);specify(a=>out)=2;(b=>out)=3;(c=>out)=1;- 26 -endmodule【例8.13】激励波形的描述'timescale 1ns/1nsmodule test1;reg A,B,C;initialbegin//激励波形描述A = 0;B = 1;C = 0;#100 C = 1;#100 A = 1; B = 0;#100 A = 0;#100 C = 0;#100 $finish;endinitial $monitor($time,,,"A=%d B=%d C=%d",A,B,C); //显示endmodule【例8.15】用always过程块产生两个时钟信号module test2;reg clk1,clk2;parameter CYCLE = 100;alwaysbegin{clk1,clk2} = 2'b10;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b01;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b11;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b00;#(CYCLE/4) {clk1,clk2} = 2'b10;endinitial $monitor($time,,,"clk1=%b clk2=%b",clk1,clk2);endmodule【例8.17】存储器在仿真程序中的应用module ROM(addr,data,oe);output[7:0] data; //数据信号input[14:0] addr; //地址信号input oe; //读使能信号,低电平有效- 27 -reg[7:0] mem[0:255]; //存储器定义parameter DELAY = 100;assign #DELAY data=(oe==0) ? mem[addr] : 8'hzz;initial $readmemh("rom.hex",mem); //从文件中读入数据endmodule【例8.18】8位乘法器的仿真程序`timescale 10ns/1nsmodule mult_tp; //测试模块的名字reg[7:0] a,b; //测试输入信号定义为reg型wire [15:0] out; //测试输出信号定义为wire型integer i,j;mult8 m1(out,a,b); //调用测试对象//激励波形设定initialbegina=0;b=0;for(i=1;i<255;i=i+1)#10 a=i;endinitialbeginfor(j=1;j<255;j=j+1)#10 b=j;endinitial//定义结果显示格式begin$monitor($time,,,"%d * %d= %d",a,b,out);#2560 $finish;endendmodulemodule mult8(out, a, b); //8位乘法器源代码parameter size=8;input[size:1] a,b; //两个操作数output[2*size:1] out; //结果assign out=a*b; //乘法运算符- 28 -endmodule【例8.19】8位加法器的仿真程序`timescale 1ns/1nsmodule add8_tp; //仿真模块无端口列表reg[7:0] A,B; //输入激励信号定义为reg型reg cin;wire[7:0] SUM; //输出信号定义为wire型wire cout;parameter DELY = 100;add8 AD1(SUM,cout,A,B,cin); //调用测试对象initial begin//激励波形设定A= 8'd0; B= 8'd0; cin=1'b0;#DELY A= 8'd100; B= 8'd200; cin=1'b1;#DELY A= 8'd200; B= 8'd88;#DELY A= 8'd210; B= 8'd18; cin=1'b0;#DELY A= 8'd12; B= 8'd12;#DELY A= 8'd100; B= 8'd154;#DELY A= 8'd255; B= 8'd255; cin=1'b1;#DELY $finish;end//输出格式定义initial $monitor($time,,,"%d + %d + %b = {%b, %d}",A,B,cin,cout,SUM); endmodulemodule add8(SUM,cout,A,B,cin); //待测试的8位加法器模块output[7:0] SUM;output cout;input[7:0] A,B;input cin;assign {cout,SUM}=A+B+cin;endmodule【例8.20】2选1多路选择器的仿真`timescale 1ns/1nsmodule mux_tp;reg a,b,sel;wire out;- 29 -MUX2_1 m1(out,a,b,sel); //调用待测试模块initialbegina=1'b0; b=1'b0; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b1; s el=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b0; b=1'b1; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;#5 a=1'b1; b=1'b1; sel=1'b0;#5 sel=1'b1;endinitial $monitor($time,,,"a=%b b=%b sel=%b out=%b",a,b,sel,out);endmodulemodule MUX2_1(out,a,b,sel); //待测试的2选1MUX模块input a,b,sel;output out;not #(0.4,0.3) (sel_,sel); //#(0.4,0.3)为门延时and #(0.7,0.6) (a1,a,sel_);and #(0.7,0.6) (a2,b,sel);or #(0.7,0.6) (out,a1,a2);endmodule【例8.21】8位计数器的仿真`timescale 10ns/1nsmodule count8_tp;reg clk,reset; //输入激励信号定义为reg型wire[7:0] qout; //输出信号定义为wire型parameter DELY=100;counter C1(qout,reset,clk); //调用测试对象always #(DELY/2) clk = ~clk; //产生时钟波形initialbegin//激励波形定义clk =0; reset=0;- 30 -#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*300) $finish;end//结果显示initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d qout=%d",clk,reset,qout); endmodulemodule counter(qout,reset,clk); //待测试的8位计数器模块output[7:0] qout;input clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk)begin if (reset) qout<=0;else qout<=qout+1;endendmodule【例9.1】基本门电路的几种描述方法(1)门级结构描述module gate1(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;nand(F1,A,B); //调用门元件and(F2,B,C,D);or(F,F1,F2);endmodule(2)数据流描述module gate2(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;assign F=(A&B)|(B&C&D); //assign持续赋值endmodule(3)行为描述module gate3(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;- 31 -reg F;always @(A or B or C or D) //过程赋值beginF=(A&B)|(B&C&D);endendmodule【例9.2】用bufif1关键字描述的三态门module tri_1(in,en,out);input in,en;output out;tri out;bufif1 b1(out,in,en); //注意三态门端口的排列顺序endmodule【例9.3】用assign语句描述的三态门module tri_2(out,in,en);output out;input in,en;assign out = en ? in : 'bz;//若en=1,则out=in;若en=0,则out为高阻态endmodule【例9.4】三态双向驱动器module bidir(tri_inout,out,in,en,b);inout tri_inout;output out;input in,en,b;assign tri_inout = en ? in : 'bz;assign out = tri_inout ^ b;endmodule【例9.5】三态双向驱动器module bidir2(bidir,en,clk);inout[7:0] bidir;input en,clk;reg[7:0] temp;assign bidir= en ? temp : 8'bz;always @(posedge clk)begin- 32 -if(en) temp=bidir;else temp=temp+1;endendmodule【例9.6】3-8译码器module decoder_38(out,in);output[7:0] out;input[2:0] in;reg[7:0] out;always @(in)begincase(in)3'd0: out=8'b11111110;3'd1: out=8'b11111101;3'd2: out=8'b11111011;3'd3: out=8'b11110111;3'd4: out=8'b11101111;3'd5: out=8'b11011111;3'd6: out=8'b10111111;3'd7: out=8'b01111111;endcaseendendmodule【例9.7】8-3优先编码器module encoder8_3(none_on,outcode,a,b,c,d,e,f,g,h);output none_on;output[2:0] outcode;input a,b,c,d,e,f,g,h;reg[3:0] outtemp;assign {none_on,outcode}=outtemp;always @(a or b or c or d or e or f or g or h)beginif(h) outtemp=4'b0111;else if(g) outtemp=4'b0110;else if(f) outtemp=4'b0101;else if(e) outtemp=4'b0100;else if(d) outtemp=4'b0011;else if(c) outtemp=4'b0010;- 33 -else if(b) outtemp=4'b0001;else if(a) outtemp=4'b0000;else outtemp=4'b1000;endendmodule【例9.8】用函数定义的8-3优先编码器module code_83(din, dout);input[7:0] din;output[2:0] dout;function[2:0] code; //函数定义input[7:0] din; //函数只有输入端口,输出为函数名本身if (din[7]) code = 3'd7;else if (din[6]) code = 3'd6;else if (din[5]) code = 3'd5;else if (din[4]) code = 3'd4;else if (din[3]) code = 3'd3;else if (din[2]) code = 3'd2;else if (din[1]) code = 3'd1;else code = 3'd0;endfunctionassign dout = code(din); //函数调用endmodule【例9.9】七段数码管译码器module decode47(a,b,c,d,e,f,g,D3,D2,D1,D0);output a,b,c,d,e,f,g;input D3,D2,D1,D0; //输入的4位BCD码reg a,b,c,d,e,f,g;always @(D3 or D2 or D1 or D0)begincase({D3,D2,D1,D0}) //用case语句进行译码4'd0: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111110;4'd1: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110000;4'd2: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1101101;4'd3: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111001;4'd4: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110011;4'd5: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1011011;- 34 -4'd6: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1011111;4'd7: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1110000;4'd8: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111111;4'd9: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111011;default: {a,b,c,d,e,f,g}=7'bx;endcaseendendmodule【例9.10】奇偶校验位产生器module parity(even_bit,odd_bit,input_bus);output even_bit,odd_bit;input[7:0] input_bus;assign odd_bit = ^ input_bus; //产生奇校验位assign even_bit = ~odd_bit; //产生偶校验位endmodule【例9.11】用if-else语句描述的4选1 MUXmodule mux_if(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel)beginif(sel==2'b00) out=in0;else if(sel==2'b01) out=in1;else if(sel==2'b10) out=in2;else out=in3;endendmodule【例9.12】用case语句描述的4选1 MUXmodule mux_case(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel)begin- 35 -。

两位乘法 verilog hdl

两位乘法 verilog hdl

一、介绍Verilog HDL(硬件描述语言)是一种用于建模电子系统的硬件描述语言,常用于数字电路设计和验证。

在Verilog HDL中,实现两位乘法器是一个常见的需求,本文将介绍如何使用Verilog HDL设计和实现一个两位乘法器。

二、两位乘法器的原理两位乘法器是用于计算两个二进制数的乘积的电路。

对于两个n位的二进制数A和B,它们的乘积可以使用shift-and-add算法来计算。

具体来说,可以将A拆分为A[0]和A[1],B拆分为B[0]和B[1],然后计算A[0]*B[0]、A[0]*B[1]、A[1]*B[0]和A[1]*B[1],最后将它们的和相加即可得到A*B的结果。

三、Verilog HDL的实现使用Verilog HDL可以轻松地实现两位乘法器。

以下是一个简单的Verilog HDL代码实现:```verilogmodule two_bit_multiplier(input [1:0] A, // 两位输入input [1:0] B,output [3:0] result // 四位输出);reg [3:0] temp; // 临时变量用于保存计算的结果always (A or B) begintemp[0] = A[0] B[0]; // 计算A[0]*B[0]temp[1] = A[0] B[1]; // 计算A[0]*B[1]temp[2] = A[1] B[0]; // 计算A[1]*B[0]temp[3] = A[1] B[1]; // 计算A[1]*B[1]result = {temp[3],temp[2]+temp[1],temp[0]}; // 将计算结果相加并输出endendmodule```上述Verilog HDL代码描述了一个两位乘法器模块。

模块有两个2位输入A和B,以及一个4位输出result。

通过使用always块来计算A 和B的乘积,并将结果存储在temp变量中;将temp中的值相加并输出到result中。

verilog多模块编程实例

verilog多模块编程实例

Verilog多模块编程实例1. 介绍Verilog是一种硬件描述语言,被广泛应用于数字电路设计。

Verilog具有模块化设计的特点,可以将一个大型的电路设计分解成多个小模块,然后逐个实现和调试。

本文将介绍Verilog多模块编程的实例,以帮助读者了解如何使用Verilog进行模块化设计。

2. 模块化设计的优势模块化设计是一种将大型系统分解成多个小模块的设计方法。

在Verilog中,模块化设计有以下几个优势:- 提高代码可读性:通过将大型系统分解成多个小模块,可以提高代码的可读性和可维护性。

- 便于调试:每个小模块相对独立,可以单独调试和测试,提高了系统的可靠性和稳定性。

- 提高复用性:将功能相似的代码封装成模块,可以提高代码的复用性,减少代码冗余。

3. 多模块编程实例接下来,我们将通过一个简单的数字电路设计来演示Verilog多模块编程的实例。

假设我们要设计一个4位全加器电路,首先我们需要实现一个单位全加器模块,然后将四个单元全加器模块连接成一个4位全加器模块。

3.1 单位全加器模块我们定义一个单位全加器模块,代码如下:```verilogmodule Adder_unit (input a, b, cin,output sum, cout);assign {cout, sum} = a + b + cin;endmodule```在单位全加器模块中,我们定义了三个输入信号a、b、cin和两个输出信号sum、cout。

其中,sum表示相加的结果,cout表示进位。

在模块内部,我们通过assign语句实现了全加器的功能。

3.2 4位全加器模块接下来,我们将四个单位全加器模块连接成一个4位全加器模块,代码如下:```verilogmodule Adder_4bit (input [3:0] a, b,input cin,output [3:0] sum,output cout);Adder_unit U0(.a(a[0]), .b(b[0]), .cin(cin), .sum(sum[0]), .cout(cout0));Adder_unit U1(.a(a[1]), .b(b[1]), .cin(cout0), .sum(sum[1]), .cout(cout1)); Adder_unit U2(.a(a[2]), .b(b[2]), .cin(cout1), .sum(sum[2]), .cout(cout2)); Adder_unit U3(.a(a[3]), .b(b[3]), .cin(cout2), .sum(sum[3]), .cout(cout));endmodule```在4位全加器模块中,我们首先定义了四个输入信号a、b和一个输入信号cin,以及四个输出信号sum和一个输出信号cout。

verilog实例代码2word版本

verilog实例代码2word版本

实or2码代例gliev //与门module zxhand2(c,a,b);input a,b;output c;assign c= a & b;endmodule//或门module zxhor2(c,a,b);input a,b;output c;assign c= a | b;endmodule//非门module zxhnot2(c,b);input b;output c;assign c=~ b;endmodule////异或门module zxhxro2(c,a,b);output c;assign c=a ^ b;endmodule两选一电路module data_scan(d0,d1,sel,q);output q;input d0,d1,sel;wire t1,t2,t3;n1 zxhand2(t1,d0,sel);n2 zxhnot2 (t4,sel);n3 zxhand2(t2,d1,t4);n4 zxhor2(t3,t1,t2);assign q=t1;endmoduleverilog HDL实例(一)练习一.简单的组合逻辑设计目的: 掌握基本组合逻辑电路的实现方法。

这是一个可综合的数据比较器,很容易看出它的功能是比较数据a与数据b,如果两个数据相同,则给出结果1,否则给出结果0。

在Verilog HDL中,描述组合逻辑时常使用assign结构。

注意equal=(a==b)?1:0,这是一种在组合逻辑实现分支判断时常使用的格式。

模块源代码://--------------- compare.v -----------------module compare(equal,a,b);input a,b;output equal;assign equal=(a==b)?1:0; //a等于b时,equal输出为1;a不等于b时,//equal输出为0。

endmodule测试模块用于检测模块设计得正确与否,它给出模块的输入信号,观察模块的内部信号和输出信号,如果发现结果与预期的有所偏差,则要对设计模块进行修改。

38译码器verilog代码_Verilog设计实例(2)一步一步实现一个多功能通用计数器

38译码器verilog代码_Verilog设计实例(2)一步一步实现一个多功能通用计数器

38译码器verilog代码_Verilog设计实例(2)⼀步⼀步实现⼀个多功能通⽤计数器写在前⾯博客⾸页 注:学习交流使⽤!相关博⽂相关博⽂ 博客⾸页正⽂多功能计数器,英⽂名为:多功能计数器;所谓多功能,这⾥包括⼆进制计数,格雷码计数以及线性反馈移位寄存器(LFSR)三种,本⽂Verilog设通过从普通的计数器开始,也就是单个功能的计数器开始,⼀步⼀步过渡到多功能计数器。

作为对以下相关博⽂的延伸练习: Verilog设FPGA设计⼼得(8)Verilog中的编译预处理语句计实例(1)线性反馈移位寄存器(LFSR) FPGA设计⼼得(8)Verilog中的编译预处理语句计实例(1)线性反馈移位寄存器(LFSR)普通的⼆进制计数器这个作为开头,不必多说,计数就完事了。

电路设计设计⽂件:`timescale 1ns/1ps//// Engineer: Reborn Lee// Module Name: binary counter// Additional Comments:////module binary_counter#(parameter N_BITS = 4)(input i_clk,input i_rst,output [N_BITS - 1 : 0] o_cnt,output o_cnt_done);reg [N_BITS - 1 : 0] bin_cnt = 0;always@(posedge i_clk) beginif(i_rst) beginbin_cnt <= 0;endelse beginbin_cnt <= bin_cnt + 1;endendassign o_cnt_done = (bin_cnt == 0)? 1:0;assign o_cnt = bin_cnt;endmodule⾏为仿真tb⽂件:`timescale 1ns/1psmodule bin_cnt_tb;parameter N_BITS = 4;reg i_clk;reg i_rst;wire [N_BITS - 1 : 0] o_cnt;wire o_cnt_done;initial begini_clk = 0;forever begin# 2 i_clk = ~ i_clk;endendinitial begini_rst = 1;# 8i_rst = 0;endbinary_counter #(.N_BITS(N_BITS))inst_bin_cnt(.i_rst(i_rst),.i_clk(i_clk),.o_cnt(o_cnt),.o_cnt_done(o_cnt_done));endmodule仿真图:普通的格雷码计数器任意位宽的格雷码计数器,实现的⽅式通常是设计⼀个普通的⼆进制计数器,同时将计数结果转化为格雷码。

verilog格雷码编码例子

verilog格雷码编码例子

格雷码(Gray Code)是一种二进制编码方式,其特点是相邻的两个代码只有一位二进制数不同。

格雷码在硬件设计中,特别是在数字电路中,常常被用来减小误差。

以下是一个简单的Verilog代码示例,用于生成4位的格雷码编码器:verilog复制代码module gray_code_encoder(input [3:0] data_in,output reg [3:0] gray_code_out);always @(*) begincase(data_in)4'b0000: gray_code_out = 4'b0000;4'b0001: gray_code_out = 4'b0001;4'b0010: gray_code_out = 4'b0011;4'b0011: gray_code_out = 4'b0110;4'b0100: gray_code_out = 4'b0111;4'b0101: gray_code_out = 4'b1011;4'b0110: gray_code_out = 4'b1110;4'b0111: gray_code_out = 4'b1101;4'b1000: gray_code_out = 4'b1100;4'b1001: gray_code_out = 4'b1010;default: gray_code_out = 4'bXXXX; // Undefined stateendcaseendendmodule这个模块接收一个4位的输入data_in,然后将其转换为对应的格雷码并输出。

注意,对于不在这9种情况中的输入,模块将输出高阻态(即,未定义的格雷码)。

请注意,这只是一个基本的示例。

在实际应用中,你可能需要根据你的具体需求对其进行修改或扩展。

verilog编程实例

verilog编程实例

verilog编程实例我们需要明确这个电路的功能和设计要求。

假设我们需要实现一个4位二进制加法器,即输入两个4位的二进制数,输出它们的和。

为了简化问题,我们先考虑只有无符号整数的加法,即只需要实现两个正整数的相加。

接下来,我们可以使用Verilog语言来描述这个电路的结构和行为。

我们首先声明输入端口和输出端口的位宽,即4位。

然后,我们定义一个module,命名为"binary_adder"。

在这个module中,我们定义了两个4位的输入信号a和b,以及一个4位的输出信号sum。

同时,我们还定义了一个内部信号carry,用于记录进位信息。

在module的主体部分,我们使用assign语句来实现信号之间的逻辑关系。

具体地,我们可以通过逐位相加的方式,将输入信号a和b的每一位与进位carry相加,并将结果存储在输出信号sum的对应位上。

同时,我们还需要更新进位carry的值,以确保加法运算的正确性。

为了实现这个逻辑,我们可以使用Verilog中的加法运算符"+"和逻辑与运算符"&"。

通过对输入信号的每一位进行逐位运算,我们可以得到输出信号sum的每一位的值。

同时,我们还需要根据输入信号和进位carry的值,计算出新的进位carry的值。

在实际的Verilog编程中,我们需要注意信号的声明和赋值的顺序。

一般而言,我们需要先声明信号,然后再通过assign语句对信号进行赋值。

这样可以确保信号的值能够正确传递和计算。

完成Verilog代码的编写后,我们需要使用相应的仿真工具来验证电路的功能。

常用的仿真工具有ModelSim和Xilinx ISE等。

通过仿真工具,我们可以为输入信号a和b设置不同的值,并观察输出信号sum的变化。

通过比较输出信号sum和预期的结果,我们可以验证电路的正确性。

除了验证电路的正确性外,我们还可以通过综合工具将Verilog代码转换成对应的门级电路。

verilog实例代码

verilog实例代码

//与门module zxhand2(c,a,b);input a,b;output c;assign c= a & b;endmodule//或门module zxhor2(c,a,b);input a,b;output c;assign c= a | b;endmodule//非门module zxhnot2(c,b);input b;output c;assign c=~ b;endmodule////异或门module zxhxro2(c,a,b);input b;output c;assign c=a ^ b;endmodule两选一电路module data_scan(d0,d1,sel,q); output q;input d0,d1,sel;wire t1,t2,t3;n1 zxhand2(t1,d0,sel);n2 zxhnot2 (t4,sel);n3 zxhand2(t2,d1,t4);n4 zxhor2(t3,t1,t2);assign q=t1;endmoduleverilog HDL实例(一)练习一.简单的组合逻辑设计目的: 掌握基本组合逻辑电路的实现方法。

这是一个可综合的数据比较器,很容易看出它的功能是比较数据a与数据b,如果两个数据相同,则给出结果1,否则给出结果0。

在Verilog HDL中,描述组合逻辑时常使用assign结构。

注意equal=(a==b)?1:0,这是一种在组合逻辑实现分支判断时常使用的格式。

rCRYt。

模块源代码://--------------- compare.v -----------------module compare(equal,a,b);input a,b;output equal;assign equal=(a==b)?1:0; //a等于b时,equal输出为1;a不等于b时,//equal输出为0。

endmodule测试模块用于检测模块设计得正确与否,它给出模块的输入信号,观察模块的内部信号和输出信号,如果发现结果与预期的有所偏差,则要对设计模块进行修改。

定时器设计——Verilog代码及仿真实例

定时器设计——Verilog代码及仿真实例

定时器设计——Verilog代码及仿真实例在Verilog中,我们可以使用定时器来生成一系列的时钟脉冲。

定时器通常由一个计数器和一个比较器组成,计数器用于计算时间的过程,比较器用于比较计数器的值是否达到了设定的阈值,如果达到了阈值,比较器会产生一个输出信号。

下面是一个简单的定时器的Verilog代码示例:```verilogmodule Timerinput clk, // 输入时钟input reset, // 复位信号output reg out // 输出信号reg [15:0] count; // 计数器,16位beginif (reset)count <= 0; // 复位计数器else if (count == 16'd9999)count <= 0; // 当计数器达到9999时复位elsecount <= count + 1; // 计数器加1endbeginif (count == 16'd9999)out <= 1'b1; // 当计数器达到9999时输出高电平elseout <= 1'b0;endendmodule```在这个例子中,定时器接收一个时钟信号`clk`和一个复位信号`reset`作为输入,产生一个输出信号`out`。

计数器`count`是一个16位的寄存器,用于记录时间的过程。

当复位信号为高电平时,计数器会被复位为0;当计数器达到9999时,会被自动复位为0。

输出信号`out`在计数器达到9999时变为高电平,否则为低电平。

下面是一个定时器的仿真实例,使用iverilog和gtkwave工具进行仿真。

假设我们的时钟频率为100MHz,我们希望定时器的时间间隔为10ms,即每当计数器达到9999时,输出信号变为高电平。

我们可以通过仿真来验证这个设计是否正确。

首先,我们需要创建一个测试文件testbench.v,用于生成时钟和复位信号,并将输出信号保存到一个文件中:```verilogmodule testbench;reg clk;reg reset;wire out;.clk(clk),.reset(reset),.out(out)initial beginclk = 1'b0;reset = 1'b1;reset = 1'b0;$finish;endalways beginclk = ~clk;endendmodule```然后,我们可以使用iverilog编译并运行仿真:``````最后,使用gtkwave打开生成的.vcd文件,我们可以观察到时钟和输出信号的波形:```gtkwave testbench.vcd```通过观察波形,我们可以验证定时器的设计是否正确。

verilog 逻辑运算 代码

verilog 逻辑运算 代码

verilog 逻辑运算代码
在Verilog中,你可以进行基本的逻辑运算,例如与(AND),或(OR),非(NOT)等。

以下是一些基本的逻辑运算的例子:```verilog
module logic_operations;
reg [3:0] a;
reg [3:0] b;
wire [3:0] c;
wire [3:0] d;
initial begin
a = 4'b0001;
b = 4'b0010;
c = a & b; // AND operation
d = a | b; // OR operation
$display("AND operation: %d", c);
$display("OR operation: %d", d);
end
endmodule
```
在这个例子中,我们有两个4位寄存器a和b,以及两个4位线c和d。

我们使用"&"操作符进行与运算,"|"操作符进行或运算。

然后我们使用$display语句将结果输出。

请注意,你需要根据你的硬件描述语言工具的版本和设置来决定是否需要包含特定的头文件或者使用特定的语法。

以上的代码是基础的Verilog语法,但是在一些具体的环境下可能需要一些额外的设置。

定时器设计——Verilog代码及仿真实例

定时器设计——Verilog代码及仿真实例

Verilog代码module alarm_block (input wire rst,clk,hrs,mins,alarm,output wire [4:0] alarm_hr,output wire [5:0] alarm_min);wire hour_s, min_s;alarm_counter counter1 ( rst, hour_s, min_s, clk, alarm_hr, alarm_min );state_machine alarm_state ( rst, alarm, hrs, mins, clk, hour_s, min_s ); endmodulemodule state_machine (input wire rst,alarm,hrs,mins,clk,output reg hrs_out,mins_out);parameter IDLE = 2'b00,SET_HRS = 2'b01,SET_MINS = 2'b11;reg[1:0] state, next;always@( posedge clk or posedge rst )if( rst )state <= IDLE;elsestate <= next;always@( alarm or hrs or mins or state )case( state )IDLE :if( !alarm ) beginnext = IDLE;hrs_out = 0;mins_out = 0;endelse if ( alarm & hrs & !mins ) beginnext = SET_HRS;hrs_out = 1;mins_out = 0;endelse if( alarm & !hrs & mins ) beginnext = SET_MINS;hrs_out = 0;mins_out = 1;endSET_HRS : beginif( alarm & hrs & !mins ) beginnext = SET_HRS;hrs_out = 1;endelse beginnext = IDLE;hrs_out = 0;endmins_out = 0;endSET_MINS : beginif( alarm & !hrs & mins ) beginnext = SET_MINS;mins_out = 1;endelse beginnext = IDLE;mins_out = 0;endhrs_out = 0;enddefault : beginnext = 2'bx;hrs_out = 1'bx;mins_out = 1'bx;endendcaseendmodulemodule alarm_counter(input wire rst,hr_set,min_set,clk,output reg [4:0] hrs,output reg [5:0] mins);//set alarm minutesalways@ ( posedge clk or posedge rst )if( rst )mins <= 0;else if( min_set & !hr_set )if( mins == 6'b111011 )mins <= 6'b0;elsemins <= mins + 6'b000001;//set alarm hoursalways@ ( posedge clk or posedge rst )if( rst )hrs <= 0;else if( hr_set & !min_set)if ( hrs == 5'b10111 )hrs <= 5'b0;elsehrs <= hrs + 5'b00001; endmodulemodule Alarm_sm_2(input wire rst,clk,compare_in,toggle_on,output reg ring);parameter IDLE = 1'b0,ACTI = 1'b1;reg state, next;always@ ( posedge clk or posedge rst )if ( rst )state <= IDLE;elsestate <= next;always@ ( state or compare_in or toggle_on )case ( state )IDLE :if( toggle_on & compare_in ) beginnext <= ACTI;ring <= 1;endelse beginnext <= IDLE;ring <= 0;endACTI :if( toggle_on ) beginnext <= ACTI;ring <= 1;endelse beginnext <= IDLE;ring <= 0;enddefault : beginnext <= 1'bx;ring <= 1'bx;endendcaseendmodulemodule comparator(input wire [4:0] alarm_hr,time_hr,input wire [5:0] alarm_min,time_min,output reg compare_out);always@ ( * )if( ( alarm_hr == time_hr ) && ( alarm_min == time_min ) ) compare_out = 1;elsecompare_out = 0;endmodulemodule convertor_ckt(input [4:0]hour,input [5:0]min,output [13:0]disp1, disp2);wire [13:0] disp1_0;segment_decoder segment_decoder_hr ( {1'b0, hour}, disp1_0 );segment_decoder segment_decoder_min ( min , disp2 );Hours_filter filter ( disp1_0, disp1 );endmodulemodule segment_decoder(input wire [5:0] num,output reg [13:0] disp);always@ ( num )case ( num )6'b000000 : disp = 14'b0111111_0111111;6'b000001 : disp = 14'b0111111_0000110;6'b000010 : disp = 14'b0111111_1011011;6'b000011 : disp = 14'b0111111_1001111;6'b000100 : disp = 14'b0111111_1100110;6'b000101 : disp = 14'b0111111_1101101;6'b000110 : disp = 14'b0111111_1111101;6'b000111 : disp = 14'b0111111_0000111;6'b001000 : disp = 14'b0111111_1111111;6'b001001 : disp = 14'b0111111_1101111;6'b001010 : disp = 14'b0000110_0111111;6'b001011 : disp = 14'b0000110_0000110;6'b001100 : disp = 14'b0000110_1011011;6'b001101 : disp = 14'b0000110_1001111;6'b001110 : disp = 14'b0000110_1100110;6'b001111 : disp = 14'b0000110_1101101;6'b010000 : disp = 14'b0000110_1111101;6'b010001 : disp = 14'b0000110_0000111;6'b010010 : disp = 14'b0000110_1111111;6'b010011 : disp = 14'b0000110_1101111;6'b010100 : disp = 14'b1011011_0111111;6'b010101 : disp = 14'b1011011_0000110;6'b010110 : disp = 14'b1011011_1011011;6'b010111 : disp = 14'b1011011_1001111;6'b011000 : disp = 14'b1011011_1100110;6'b011001 : disp = 14'b1011011_1101101;6'b011010 : disp = 14'b1011011_1111101;6'b011011 : disp = 14'b1011011_0000111;6'b011100 : disp = 14'b1011011_1111111;6'b011101 : disp = 14'b1011011_1101111;6'b011110 : disp = 14'b1001111_0111111;6'b011111 : disp = 14'b1001111_0000110;6'b100000 : disp = 14'b1001111_1011011;6'b100001 : disp = 14'b1001111_1001111;6'b100010 : disp = 14'b1001111_1100110;6'b100011 : disp = 14'b1001111_1101101;6'b100100 : disp = 14'b1001111_1111101;6'b100101 : disp = 14'b1001111_0000111;6'b100110 : disp = 14'b1001111_1111111;6'b100111 : disp = 14'b1001111_1101111;6'b101000 : disp = 14'b1100110_0111111;6'b101001 : disp = 14'b1100110_0000110;6'b101010 : disp = 14'b1100110_1011011;6'b101011 : disp = 14'b1100110_1001111;6'b101100 : disp = 14'b1100110_1100110;6'b101101 : disp = 14'b1100110_1101101;6'b101110 : disp = 14'b1100110_1111101;6'b101111 : disp = 14'b1100110_0000111;6'b110000 : disp = 14'b1100110_1111111;6'b110001 : disp = 14'b1100110_1101111;6'b110010 : disp = 14'b1101101_0111111;6'b110011 : disp = 14'b1101101_0000110;6'b110100 : disp = 14'b1101101_1011011;6'b110101 : disp = 14'b1101101_1001111;6'b110110 : disp = 14'b1101101_1100110;6'b110111 : disp = 14'b1101101_1101101;6'b111000 : disp = 14'b1101101_1111101;6'b111001 : disp = 14'b1101101_0000111;6'b111010 : disp = 14'b1101101_1111111;6'b111011 : disp = 14'b1101101_1101111;default : disp = 14'bx;endcaseendmodulemodule Hours_filter(input wire [13:0] num,output reg [13:0] num_disp);always@ ( * )if ( num[13:7] == 7'b011_1111 )num_disp = { 7'b0, num[6:0] };elsenum_disp = num;endmodulemodule Mux(input wire alarm,mode,input wire [4:0]alarm_hr,time_hr,input wire [5:0]alarm_min,time_min,output reg [1:0]am_pm_display,output reg [4:0]hours,output reg [5:0]minutes);always@( * ) begin//output hours and minuteshours = alarm ? alarm_hr : time_hr ;minutes = alarm ? alarm_min : time_min;//12hours system or 24hours system and set am_pm_displayif ( mode )case ( hours )0 : begin am_pm_display = 2'b10; hours = 5'b01100; end1 : am_pm_display = 2'b10;2 : am_pm_display = 2'b10;3 : am_pm_display = 2'b10;4 : am_pm_display = 2'b10;5 : am_pm_display = 2'b10;6 : am_pm_display = 2'b10;7 : am_pm_display = 2'b10;8 : am_pm_display = 2'b10;9 : am_pm_display = 2'b10;10: am_pm_display = 2'b10;11: am_pm_display = 2'b10;12: am_pm_display = 2'b01;13: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00001 ; end14: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00010 ; end15: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00011 ; end16: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00100 ; end17: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00101 ; end18: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00110 ; end19: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b00111 ; end20: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b01000 ; end21: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b01001 ; end22: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b01010 ; end23: begin am_pm_display = 2'b01; hours = 5'b01011 ; enddefault: begin am_pm_display = 2'bx; hours = 5'bx; endendcaseelseam_pm_display = 2'b00;endendmodulemodule time_block (input wire rst,clk,hrs,mins,set_time,output wire [4:0] time_hr,output wire [5:0] time_min,time_sec);wire hour_s, min_s;time_counter counter2 ( rst, hour_s, min_s, clk, time_hr, time_min, time_sec );state_machine time_state ( rst, set_time, hrs, mins, clk, hour_s, min_s ); endmodulemodule time_counter(input wire rst,hr_set,min_set,clk,output reg [4:0] hrs,output reg [5:0] mins,secs);always@ ( posedge clk or posedge rst )if( rst )secs <= 0;else if( secs == 6'b111011 )secs <= 6'b0;elsesecs <= secs + 6'b000001;always@ ( posedge clk or posedge rst )if( rst )mins <= 0;else if( (min_set & !hr_set) || (!hr_set & !min_set & (secs == 6'b111011)) )if( mins == 6'b111011 )mins <= 6'b0;elsemins <= mins + 6'b000001;always@ ( posedge clk or posedge rst )if( rst )hrs <= 0;else if( (hr_set & !min_set) ||(!hr_set & !min_set & (secs == 6'b111011) & (mins == 6'b111011)) )if( hrs == 5'b10111 )hrs <= 5'b0;elsehrs <= hrs + 5'b00001;endmodulemodule timer(input wire rst,clk,alarm,set_time,hrs,mins,toggle_switch,mode,output wire speaker_out,output wire [1:0]am_pm_display,output wire [13:0] disp1,disp2);wire [5:0] time_min, time_sec, alarm_min, min;wire [4:0] time_hr, alarm_hr, hour;wire compare;time_block time_mod ( rst, clk, hrs, mins, set_time, time_hr, time_min, time_sec );alarm_block alarm_mod ( rst, clk, hrs, mins, alarm, alarm_hr, alarm_min );comparator comparator_mod ( alarm_hr, time_hr, alarm_min, time_min, compare );Alarm_sm_2 bell_mod ( rst, clk, compare, toggle_switch, speaker_out );Mux mux_mod ( alarm, mode, alarm_hr, time_hr, alarm_min, time_min, am_pm_display, hour, min );convertor_ckt convertor_mod ( hour, min, disp1, disp2 );endmodulemodule top;reg rst, clk, alarm, set_time, hrs, mins, toggle_switch, mode;wire [1:0] am_pm_display;wire speaker_out;wire [13:0] disp1, disp2;timer electronic_watch( rst, clk, alarm, set_time, hrs, mins, toggle_switch, mode, speaker_out, am_pm_display, disp1, disp2 );always beginclk = 0;#10 clk = 1;#10;endinitial begin$monitor($time,,,,"disp1=%b disp2=%b am_pm_display=%b speaker_out=%b", disp1, disp2, am_pm_display, speaker_out );rst = 0; alarm = 0; set_time = 0; hrs = 0; mins = 0; toggle_switch = 0; mode = 0;#5 rst = 1;//reset#4 rst = 0;#3000 mode = 1;//12hours system display#3000 mode = 0;//24hours system display#1200 alarm = 1; mins = 1;//set alarm minutes#200 mins = 0; toggle_switch = 1;//switch on#100 alarm = 0;#10000 toggle_switch = 0;//switch off#10000 set_time = 1; hrs = 1;//set hours#40 hrs = 0;#20 mins = 1;//set minutes#200 set_time = 0; mins =0;#40 alarm = 1; hrs = 1;//set alarm hours#40 hrs = 0;#20 mins = 1;//set alarm minutes#800 mins = 0; toggle_switch = 1;#300 alarm = 0;#24000 set_time = 1; hrs = 1;toggle_switch = 0;//set hours#240 set_time = 0; hrs = 0;#40 mode = 1; //12hours system displayendendmodule结果实例及说明# 0 disp1=xxxxxxxxxxxxxx disp2=xxxxxxxxxxxxxx am_pm_display=00 speaker_out=x# 5 disp1=00000000111111 disp2=01111110111111am_pm_display=00 speaker_out=0# 1190 disp1=00000000111111 disp2=01111110000110 am_pm_display=00 speaker_out=0# 2390 disp1=00000000111111 disp2=01111111011011 am_pm_display=00 speaker_out=0# 3009 disp1=00001101011011 disp2=01111111011011 am_pm_display=10 speaker_out=0;12小时制显示时钟时间,am有效# 3590 disp1=00001101011011 disp2=01111111001111 am_pm_display=10 speaker_out=0# 4790 disp1=00001101011011 disp2=01111111100110 am_pm_display=10 speaker_out=0# 5990 disp1=00001101011011 disp2=01111111101101 am_pm_display=10 speaker_out=0# 6009 disp1=00000000111111 disp2=01111111101101 am_pm_display=00 speaker_out=0;24小时制显示时钟时间,am pm都无效# 7190 disp1=00000000111111 disp2=01111111111101 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7209 disp1=00000000111111 disp2=01111110111111 am_pm_display=00 speaker_out=0;显示闹钟时间# 7210 disp1=00000000111111 disp2=01111110000110 am_pm_display=00 speaker_out=0;调闹钟分钟数# 7230 disp1=00000000111111 disp2=01111111011011 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7250 disp1=00000000111111 disp2=01111111001111 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7270 disp1=00000000111111 disp2=01111111100110 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7290 disp1=00000000111111 disp2=01111111101101 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7310 disp1=00000000111111 disp2=01111111111101 am_pm_display=00 speaker_out=0# 7330 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ahb协议verilog代码

ahb协议verilog代码

ahb协议verilog代码摘要:1.AHB 总线概述2.Verilog 代码介绍3.AHB 协议Verilog 代码实例4.代码分析与解释正文:一、AHB 总线概述AHB(Advanced High-performance Bus)总线是一种先进的高性能总线,主要用于连接处理器和外围设备。

AHB 总线具有高带宽、低延迟和热插拔等特点,广泛应用于嵌入式系统、SoC(System on Chip)设计等领域。

二、Verilog 代码介绍Verilog 是一种硬件描述语言(HDL),用于数字电路和系统级的设计、验证和仿真。

Verilog 代码主要由模块、声明、端口、实例等组成,具有简洁、易学的特点。

三、AHB 协议Verilog 代码实例以下是一个简单的AHB 协议Verilog 代码实例:```verilogmodule ahb_master (input wire clk,input wire rst_n,input wire start,output reg [31:0] data_out,input [31:0] data_in);reg [31:0] data_reg;reg state;always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (start && ~rst_n) beginstate <= 1"b0;end else if (~start && ~rst_n) begincase (state)1"b0: begindata_reg <= data_in;state <= 1"b1;end1"b1: begindata_out <= data_reg;state <= 1"b2;end1"b2: beginstate <= 1"b0;endendcaseendendassign data_out = (state == 1"b2)? data_reg : 32"b0;endmodule```四、代码分析与解释上述代码定义了一个名为ahb_master 的模块,其中包含输入信号clk、rst_n 和start,以及输出信号data_out。

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2.了解阻塞赋值的使用情况。 阻塞赋值与非阻塞赋值,在教材中我们已经了解了它们之间在语法上的区别以 及综合后所得到的电路结构上的区别。在 always 块中,阻塞赋值可以理解为赋 值语句是顺序执行的,而非阻塞赋值可以理解为赋值语句是并发执行的。实际 的时序逻辑设计中,一般的情况下非阻塞赋值语句被更多地使用,有时为了在 同一周期实现相互关联的操作,也使用了阻塞赋值语句。(注意:在实现组合 逻辑的 assign 结构中,无一例外地都必须采用阻塞赋值语句。 下例通过分别采用阻塞赋值语句和非阻塞赋值语句的两个看上去非常相似的 两个模块 blocking.v 和 non_blocking.v 来阐明两者之间的区别。 模块源代码: // ------------- blocking.v ---------------
if(!reset) clk_out=0; else clk_out=~clk_out; end endmodule 在 always 块中,被赋值的信号都必须定义为 reg 型,这是由时序逻辑电路的特 点所决定的。对于 reg 型数据,如果未对它进行赋值,仿真工具会认为它是不 定态。为了能正确地观察到仿真结果,在可综合风格的模块中我们通常定义一 个复位信号 reset,当 reset 为低电平时,对电路中的寄存器进行复位。 测试模块的源代码: //------------------- clk_Top.v ----------------------------`timescale 1ns/100ps
//与门
module zxhand2(c,a,b); input a,b; output c; assign c= a & b; endmodule
//或门
module zxhor2(c,a,b); input a,b; output c; assign c= a | b; e:0]<=qout[3:0]+1; end end assign cout=((qout==8'h59)&cin)?1:0; //产生进位输出信号 endmodule 【例9.10】奇偶校验位产生器 module parity(even_bit,odd_bit,input_bus); output even_bit,odd_bit; input[7:0] input_bus; assign odd_bit = ^ input_bus; //产生奇校验位 assign even_bit = ~odd_bit; //产生偶校验位 endmodule
b=0; #100 a=0;
b=1; #100 a=1;
b=1; #100 a=1;
b=0; #100 $stop; //系统任务,暂停仿真以便观察仿真波形。 end compare compare1(.equal(equal),.a(a),.b(b)); //调用模块。 Endmodule
【例3.1】4 位全加器 module adder4(cout,sum,ina,inb,cin); output[3:0] sum; output cout; input[3:0] ina,inb; input cin; assign {cout,sum}=ina+inb+cin; endmodule 【例3.2】4 位计数器 module count4(out,reset,clk); output[3:0] out; input reset,clk; reg[3:0] out; always @(posedge clk) begin if (reset) out<=0; //同步复位 else out<=out+1; //计数 end endmodule 09.04.07 【例5.11】模为60 的BCD 码加法计数器 module count60(qout,cout,data,load,cin,reset,clk); output[7:0] qout; output cout; input[7:0] data; input load,cin,clk,reset; reg[7:0] qout; always @(posedge clk) //clk 上升沿时刻计数
Verilog HDL 实例(二)
练习二. 简单时序逻辑电路的设计 目的:掌握基本时序逻辑电路的实现。
在 Verilog HDL 中,相对于组合逻辑电路,时序逻辑电路也有规定的表述方 式。在可综合的 Verilog HDL 模型,我们通常使用 always 块和 @(posedge clk)(上升沿)或 @(negedge clk)(下降沿)的结构来表述时序逻辑。下面是一个 1/2 分频器的可综合模型。 // half_clk.v: module half_clk(reset,clk_in,clk_out); input clk_in,reset; output clk_out; reg clk_out; always @(posedge clk_in) begin
//equal 输出为 0。 endmodule 测试模块用于检测模块设计得正确与否,它给出模块的输入信号,观察模块 的内部信号和输出信号,如果发现结果与预期的有所偏差,则要对设计模块进 行修改。 测试模块源代码: `timescale 1ns/1ns //定义时间单位。 module comparetest; reg a,b; wire equal; initial //initial 常用于仿真时信号的给出。 begin a=0;
`timescale 1ns/100ps
`define clk_cycle 50
module division_Top;
reg f10m=0,reset;
wire f500k;
always #`clk_cycle f10m = ~ f10m;
initial
begin
reset=1;
#100 reset=0;
end
else
begin
if(j==19)
//对计数器进行判断,以确定 F500K 信号是否反转。
begin
j <= 0;
f500k <= ~f500k;
end
else
j <= j+1;
end
endmodule 测试模块源代码: //--------------- fdivision_Top.v ------------------------
Verilog HDL 实例(三)
练习三. 利用条件语句实现较复杂的时序逻辑电路 目的:掌握条件语句在 Verilog HDL 中的使用。 与常用的高级程序语言一样,为了描述较为复杂的时序关系,Verilog HDL 提供 了条件语句供分支判断时使用。在可综合风格的 Verilog HDL 模型中常用的条 件语句有 if…else 和 case…endcase 两种结构,用法和 C 程序语言中类似。两者 相较,if…else 用于不很复杂的分支关系,实际编写可综合风格的模块、特别是 用状态机构成的模块时,更常用的是 case…endcase 风格的代码。这一节我们给 的是有关 if…else 的范例,有关 case…endcase 结构的代码已后会经常用到。 下面给出的范例也是一个可综合风格的分频器,是将 10M 的时钟分频为 500K 的时钟。基本原理与 1/2 分频器是一样的,但是需要定义一个计数器,以便准 确获得 1/20 分频 模块源代码: // --------------- fdivision.v -----------------------------
module zxhnot2(c,b); input b; output c; assign c=~ b; endmodule
////异或门
module zxhxro2(c,a,b); input b; output c; assign c=a ^ b; endmodule
两选一电路 module data_scan(d0,d1,sel,q); output q; input d0,d1,sel; wire t1,t2,t3; n1 zxhand2(t1,d0,sel); n2 zxhnot2 (t4,sel); n3 zxhand2(t2,d1,t4); n4 zxhor2(t3,t1,t2); assign q=t1;
`define clk_cycle 50 module clk_Top.v; reg clk,reset; wire clk_out; always #`clk_cycle clk = ~clk; initial begin
clk = 0; reset = 1; #100 reset = 0; #100 reset = 1; #10000 $stop; end half_clk half_clk(.reset(reset),.clk_in(clk),.clk_out(clk_out)); endmodule
模块源代码: //--------------- compare.v ----------------module compare(equal,a,b); input a,b; output equal; assign equal=(a==b)?1:0; //a 等于 b 时,equal 输出为 1;a 不等于 b 时,
b <= a; c <= b; end endmodule
测试模块源代码: //------------- compareTop.v -----------------------------
module blocking(clk,a,b,c); output [3:0] b,c; input [3:0] a; input clk; reg [3:0] b,c; always @(posedge clk) begin b = a; c = b;
end endmodule
//------------- non_blocking.v ------------------module non_blocking(clk,a,b,c); output [3:0] b,c; input [3:0] a; input clk; reg [3:0] b,c; always @(posedge clk) begin
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