Verilog硬件描述语言设计实例
SystemVerilog硬件设计及建模
SystemVerilog硬件设计及建模引言在硬件设计领域，SystemVerilog是一种广泛使用的硬件描述语言。
它结合了Verilog HDL和一些现代编程语言的特性，使得硬件设计和建模更加高效和灵活。
本文将介绍SystemVerilog的基本概念和语法，以及如何利用它进行硬件设计和建模。
SystemVerilog基础模块和端口在SystemVerilog中，设计被组织成一个个模块。
每个模块由一个或多个端口组成，其中包含输入端口、输出端口和双向端口。
端口是模块与外部世界之间通信的接口。
以下是一个简单的SystemVerilog模块的示例：module MyModule(input wire clk, input wire rst, input wire A, input wire B, output wire C);// 模块逻辑always @(posedge clk or posedge rst)if (rst)C <= 0;elseC <= A & B;endmodule数据类型SystemVerilog支持多种数据类型，包括基本数据类型（如整数和实数）和复杂数据类型（如数组和结构体）。
它还支持用户自定义数据类型。
以下是一些常用的数据类型示例：•整数类型：int, bit, logic•实数类型：real, time•数组类型：int my_array[8]•结构体类型：typedef struct packed {int x;int y;} my_struct;时序和复位在SystemVerilog中，时序和复位是设计中非常重要的概念。
时序表示硬件的时间顺序行为，比如时钟上升沿触发的操作。
复位用于将设计状态恢复到初始状态。
以下是一个简单的时序和复位示例：always @(posedge clk or posedge rst)if (rst)// 复位逻辑else// 时序逻辑仿真和验证SystemVerilog提供了丰富的仿真和验证功能，以验证设计的正确性。
verilog hdl描述语句 课程思政案例
Verilog HDL描述语句应用于数字电路的建模与设计，是数字电路设计的一种重要方法。
在Verilog HDL以及其他HDL描述语言的学习过程中，我们不仅需要掌握其语法规则和基本概念，还需要了解其在实际应用中的课程思政案例，以便更好地将其运用于真实的工程项目中。
让我们来了解一下Verilog HDL描述语句的基本概念。
Verilog HDL是一种硬件描述语言，用于描述和设计数字电路。
它可以表达数字电路中的逻辑功能和时序行为，从而实现数字系统的建模和仿真。
在Verilog HDL中，描述语句是使用关键字和运算符等基本元素组成的语言，可以描述数字电路的结构、行为和时序特性，是进行数字电路设计的基础。
Verilog HDL描述语句也是数字电路课程中的重要内容之一，它的灵活运用可以帮助我们更好地理解数字电路的设计原理和实现方法。
在学习Verilog HDL描述语句的过程中，我们不仅需要学习其语法规则和基本概念，还需要了解其在实际工程项目中的应用。
这就涉及到了Verilog HDL描述语句的课程思政案例。
课程思政案例是指将课程内容与社会主义核心价值观和思想政治教育相结合，在教学过程中引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。
对于Verilog HDL描述语句而言，课程思政案例可以是将其运用于国防军工、智能制造和信息安全等领域的工程案例，让学生了解数字电路设计的实际应用，同时培养他们的工程素养和社会责任感。
在Verilog HDL描述语句的学习过程中，我们应该注重实际应用，了解其在工程项目中的应用案例，以便更好地将其运用于实际的数字电路设计中。
通过课程思政案例的引导，我们可以更好地理解Verilog HDL描述语句的重要性，并更好地将其应用于工程实践中。
学习Verilog HDL描述语句不仅是为了掌握一门编程语言，更重要的是培养我们的工程素养和社会责任感。
Verilog HDL描述语句是数字电路设计的重要工具，学习它不仅要掌握其语法规则和基本概念，还要了解其在实际工程项目中的应用。
Verilog硬件描述语言(7)设计实例
[例5]. 3-8译码器设计实例（利用赋 值语句设计组合逻辑） module decoder(out,in); output [7:0] out; input [2:0] in; assign out = 1‘b1<<in;/**** 把最低位的1 左移 in（根据从in口输入的值）位，并 赋予out ****/ endmodule
多路器设计方案之三: module mux3( out, a, b, sel); output out; input a, b, sel; reg out; always @( a or b or sel ) begin if( sel ) out = a; else out = b; end endmodule
[例9]. 输出驱动器设计实例 三态输出驱动器设计方案之一: module trist1( out, in, enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in: 'bz; endmodule
三态输出驱动器设计方案之二: module trist2( out, in, enable ); output out; input in, enable;
[例3].利用task和电平敏感的always块设 计比较后重组信号的组合逻辑. module sort4(ra,rb,rc,rd,a,b,c,d); parameter t=3; output [t:0] ra, rb, rc, rd; input [t:0] a, b, c, d; reg [t:0] ra, rb, rc, rd; always @(a or b or c or d) //用电平敏感的always块描述组合逻辑
verilog简单乘法器
verilog简单乘法器Verilog简单乘法器Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的行为。
在数字电路设计中，乘法器是一个常见的电路组件，它用于执行乘法运算。
本文将介绍一个简单的Verilog乘法器的设计与实现。
乘法器是一种数字电路，用于计算两个数的乘积。
它接收两个输入数，将它们相乘得到一个输出。
在本文中，我们将实现一个4位乘法器，即输入和输出都是4位的二进制数。
我们需要定义输入和输出端口。
在Verilog中，我们可以使用“input”和“output”关键字来声明端口。
对于4位乘法器，我们可以声明两个4位的输入端口A和B，以及一个8位的输出端口P。
module simple_multiplier(input [3:0] A,input [3:0] B,output [7:0] P);接下来，我们需要实现乘法器的功能。
乘法器的实现可以通过多次执行加法运算来实现。
具体地，我们可以将输入的两个4位数逐位相乘，然后将得到的部分乘积相加得到最终的乘积。
在Verilog中，我们可以使用“assign”关键字来执行赋值操作。
我们可以定义一些临时变量，用于存储部分乘积和最终乘积的结果。
然后，通过多次执行加法运算，将部分乘积相加得到最终乘积。
下面是一个实现4位乘法器的简单示例代码：reg [7:0] temp;reg [7:0] result;always @(*) begintemp = A[0] * B;result = temp;temp = A[1] * B;result = result + (temp << 1);temp = A[2] * B;result = result + (temp << 2);temp = A[3] * B;result = result + (temp << 3);endassign P = result;在上述代码中，我们使用了一个“always”块来执行乘法器的功能。
verilog实验报告
verilog实验报告Verilog实验报告引言：Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于设计和模拟数字电路。
它是一种高级语言，能够描述电路的行为和结构，方便工程师进行数字电路设计和验证。
本实验报告将介绍我在学习Verilog过程中进行的实验内容和所获得的结果。
实验一：基本门电路设计在这个实验中，我使用Verilog设计了基本的逻辑门电路，包括与门、或门和非门。
通过使用Verilog的模块化设计，我能够轻松地创建和组合这些门电路，以实现更复杂的功能。
我首先创建了一个与门电路的模块，定义了输入和输出端口，并使用逻辑运算符和条件语句实现了与门的功能。
然后，我创建了一个测试模块，用于验证与门的正确性。
通过输入不同的组合，我能够验证与门的输出是否符合预期。
接下来，我按照同样的方法设计了或门和非门电路，并进行了相应的测试。
通过这个实验，我不仅学会了使用Verilog进行基本门电路的设计，还加深了对逻辑电路的理解。
实验二：时序电路设计在这个实验中，我学习了如何使用Verilog设计时序电路，例如寄存器和计数器。
时序电路是一种具有状态和时钟输入的电路，能够根据时钟信号的变化来改变其输出。
我首先设计了一个简单的寄存器模块，使用触发器和组合逻辑电路实现了数据的存储和传输功能。
然后，我创建了一个测试模块，用于验证寄存器的正确性。
通过输入不同的数据和时钟信号，我能够观察到寄存器的输出是否正确。
接下来，我设计了一个计数器模块，使用寄存器和加法电路实现了计数功能。
我还添加了一个复位输入，用于将计数器的值重置为初始状态。
通过测试模块，我能够验证计数器在不同的时钟周期内是否正确地进行计数。
通过这个实验，我不仅学会了使用Verilog设计时序电路，还加深了对触发器、寄存器和计数器的理解。
实验三：组合电路设计在这个实验中，我学习了如何使用Verilog设计组合电路，例如多路选择器和加法器。
组合电路是一种没有状态和时钟输入的电路，其输出只取决于当前的输入。
verilog hdl语言100例详解
verilog hdl语言100例详解Verilog HDL语言是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统的行为和结构。
它是硬件设计工程师在数字电路设计中的重要工具。
本文将介绍100个例子，详细解释Verilog HDL语言的应用。
1. 基本门电路：Verilog HDL可以用于描述基本门电路，如与门、或门、非门等。
例如，下面是一个描述与门电路的Verilog HDL代码：```verilogmodule and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule```2. 多路选择器：Verilog HDL也可以用于描述多路选择器。
例如，下面是一个描述2:1多路选择器的Verilog HDL代码：```verilogmodule mux_2to1(input a, input b, input sel, output y);assign y = sel ? b : a;endmodule```3. 寄存器：Verilog HDL可以用于描述寄存器。
例如，下面是一个描述8位寄存器的Verilog HDL代码：```verilogmodule register_8bit(input [7:0] d, input clk, input reset, output reg [7:0] q);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)q <= 0;elseq <= d;endmodule```4. 计数器：Verilog HDL可以用于描述计数器。
例如，下面是一个描述8位计数器的Verilog HDL代码：```verilogmodule counter_8bit(input clk, input reset, output reg [7:0] count);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)count <= 0;elsecount <= count + 1;endmodule```5. 加法器：Verilog HDL可以用于描述加法器。
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。
VHDL与Verilog语言
VHDL与Verilog语言VHDL（VHSIC hardware description language）和Verilog是用于电子系统设计的硬件描述语言（HDL）。
这两种语言被广泛应用于数字逻辑设计和仿真，以及硬件描述、验证和综合。
1. VHDL（VHSIC hardware description language）VHDL是一种结构化的硬件描述语言，最初由美国国防部高速集成电路计划办公室（VHSIC，Very High Speed Integrated Circuits）开发。
VHDL以其强大的功能和灵活性而闻名，并被广泛用于数字系统的设计和验证。
VHDL的编写包括实体（Entity）和体（Architecture）两个主要部分。
实体部分描述了数字系统的输入输出接口、信号和组件的声明，而体部分描述了实体的内部结构、信号处理和逻辑功能。
VHDL具有丰富的数据类型、运算符和控制结构，可以方便地描述数字电路的行为和结构。
它还提供了强大的仿真和验证功能，使设计人员能够在开发和测试阶段快速迭代和调试设计。
2. VerilogVerilog是一种硬件描述语言，最初由Gateway Design Automation公司（现在是Cadence Design Systems的一部分）开发。
Verilog以其简洁的语法和易学易用的特性而受到广泛欢迎，并成为工业界标准。
Verilog的设计由模块（Module）组成，每个模块描述了一个黑盒子，包含输入和输出端口以及内部的逻辑功能。
模块可以进行层次化组合，从而实现较复杂的系统级设计。
Verilog的语法类似于C语言，具有类似的数据类型、运算符和控制结构。
它还提供了时序建模的能力，使设计人员能够描述数字电路的时序行为。
3. VHDL与Verilog的比较VHDL和Verilog在语法和功能上有一些区别，但它们都可以用于数字电路的设计和仿真。
以下是它们之间的一些比较：3.1 语法风格VHDL采用结构化的编程风格，需要明确的体、过程和信号声明，可以更好地控制和描述系统的结构和行为。
verilog十六分频实现
verilog十六分频实现Verilog是一种硬件描述语言，用于进行数字电路的设计和仿真。
十六分频是一种常见的时钟频率分频方法，即将一个时钟信号分频为十六分之一的频率。
下面是一个基于Verilog的简单示例，实现对一个时钟信号进行十六分频：```verilogmodule clk_dividerinput wire clk_in,output wire clk_outreg [3:0] count = 4'b0000;count <= count + 1;if (count == 4'b1111) begincount <= 4'b0000;clk_out <= ~clk_out; // 反相输出endendendmodule```在这个示例中，`clk_in`是输入时钟信号，`clk_out`是输出时钟信号。
我们使用一个4位的计数器 `count` ，每当输入时钟信号出现上升沿时，计数器就会加1，然后检查计数器的值。
当计数器的值等于1111时，表示已经计数到16，这时我们将计数器清零，并且将输出时钟信号取反。
这样，当输入时钟信号的频率为f时，输出时钟信号的频率就会变为f/16使用这个Verilog模块的示例代码如下所示：```verilogmodule top_module;reg clock = 0;//使用时钟分频器模块clk_divider divider.clk_in(clock),.clk_out(clk_out)always clock = ~clock; // 模拟一个5ns的时钟信号initial begin$dumpfile("wave.vcd");$dumpvars(0, top_module);$monitor("clock_out=%b", clk_out);//模拟100个时钟周期repeat (100) begin; // 延迟10nsend$finish;endendmodule```在这个示例中，我们创建了一个名为`top_module`的顶层模块，并将时钟分频器模块实例化为`clk_divider`。
verilog hdl应用程序设计实例精讲
verilog hdl应用程序设计实例精讲网上现在有很多关于verilog hdl应用程序设计的资料，但是并没有一个很系统和全面的教程来帮助初学者快速入门。
本文就verilog hdl应用程序设计实例进行了精讲，从基本概念到应用实例一步一步地回答了初学者的问题，帮助大家理解verilog hdl的设计和应用。
一、verilog hdl的基本概念Verilog HDL是一种硬件描述语言，用于描述数字系统，包括逻辑电路、集成电路等等。
它既可以进行仿真验证，也可以直接生成硬件电路。
简单来说，verilog hdl就是一种用来描述数字系统的语言。
1.1 模块与实例化在verilog hdl中，模块是最基本的设计单元，每个模块包含一个或多个端口和内部逻辑电路。
模块可以包含其他模块，这被称为实例化。
实例化可以理解为创建一个模块的实例，并根据实例进行连接。
1.2 端口和内部信号模块的端口是与其他模块或外部电路连接的接口，可以是输入、输出或双向。
内部信号是模块内部产生和使用的信号，只在模块内部可见。
1.3 组合逻辑与时序逻辑组合逻辑是指只有输入信号改变时才会改变输出信号的逻辑电路，而时序逻辑是指输出信号的改变还受到时钟信号的控制。
在verilog hdl中，可以使用逻辑门、逻辑运算符和条件语句来实现组合逻辑和时序逻辑。
二、verilog hdl应用程序设计实例接下来，我们通过一些实例来展示verilog hdl的应用程序设计。
2.1 4位全加器我们首先来实现一个4位全加器。
全加器是用来实现两个二进制数的加法的电路，它能够实现两个输入和一个进位的相加操作，输出结果和进位。
在verilog hdl 中，可以使用逻辑运算符和条件语句来实现全加器。
2.2 4位加法器我们可以使用四个全加器来实现一个4位加法器。
加法器是用来实现两个二进制数的加法的电路，它能够实现多位的相加操作，输出结果和进位。
2.3 4位计数器计数器是一种能够实现计数功能的电路，它能够根据时钟信号进行计数，并在达到一定数值时输出特定信号。
VerilogHDL硬件描述语言HardwareDescriptionLanguage
状态机设计实例
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状态机设计实例
综合结果
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Mealy 型有限状态机的verilog描述
时序输出
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Mealy 型有限状态机的verilog描述
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有限状态机设计的一般步骤：
1)逻辑抽象，得出状态转换图。
就是把给出的一个实际逻辑关系表示为时序逻辑函数，可以用状态 转换表来描述，也可以用状态转换图来描述。这就需要：
• 分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以及电路的状 态数。通常是取原因（或条件）作为输入变量，取结果作为输 出变量。
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Moore型有限状态机
描述－2：组合电路输出
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Moore型有限状态机的verilog描述
描述－2：综合结果
只推导出两个触发器，用于保存状态机的状态值（Moorestate）。
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Mealy型有限状态机的verilog描述
组合电路输出
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Mealy型有限状态机的verilog描述
推导出两个触发器用于保存状态机的状态值（Mealystate）。 描述Mealy状态机的最佳方式之一是使用两条always语句，一条用于描述 时序逻辑，一条用于描述组合逻辑（包括次态逻辑和输出逻辑），输入上 的任何变化都会直接影响被描述成组合逻辑的输出。
• 究竟转向哪一状态还是留在原状态不但取决于各个输 入值，还取决于当前所在状态。
• 有限状态机分为Mealy型有限状态机，和Moore型有限 状态机。
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Moore型 有限状态机
输出由状态决定，与输入信号无关
下一个 下一状态 状态 现状态
状态逻辑
寄存器
组合逻辑
时序逻辑
输出电路
第3章Verilog硬件描述语言-FSM设计举例
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表1 USB与AES接口模块外部信号说明
信号名称
传输方向 信号含义
clk
输入
rst
输入
load
输出
address<7：0> 输出
keyexpen keyexprdy staenc stadec encdecrdy din<15：0>
输出 输入 输出 输出 输入 输出
时钟信号 复位信号，1有效。 数据装载使能信号，用于控制输入明/密文、密 钥、S盒配置数据等，1有效。 寄存器或RAM地址，用于表示明文/密文/密钥 寄存器、S盒RAM单元。 密钥扩展使能信号，1有效。 密钥扩展完成标识信号，1有效。 开始加密使能信号，1有效。 开始解密使能信号，1有效。 加/解密运算完成标识信号，1有效。 接AES输入数据总线，用于输入明/密文、密钥、 配置数据等。
SLOE、SLRD、 FIFOADR<1:0>
load、address、din、SLOE、 SLRD、FIFOADR<1:0>
load、address、din、SLOE、 SLRD、FIFOADR<1:0> 11
状态转移及控制信号取值表(续1)
当前状态
S2 S2 S3
当前输入
下一状态
密钥扩展结束 S0 密钥扩展没结束 S2 加密S盒配置结束 S0
load、address、din、SLOE、 SLRD、FIFOADR<1:0>
stadec
stadec
shift、FD<15:0>、SLWR、 FIFOADR<1:0>
shift、FD<15:0>、SLWR、
FIFOADR<1:0>
Verilog HDL硬件描述语言(标注版)-08
顺序过程 ( b e g i n . . . e n d ) 中的语句按顺序执行。这个 a l w a y s语句意味着只要有事件发生，即 只要发生变化， ExecuteCycle就执行顺序过程中的语句；顺序过程的执行意味着按顺序执行过 程中的各个语句。 下例为带异步预置的负边沿触发的 D触发器的行为模型。
r e g Y u r t; . . . initial Yurt = 2;
60
Verilog HDL 硬件描述语言
下载
上述 initial 语句中包含无时延控制的过程赋值语句。 initial语句在 0时刻执行，促使 Yurt在 0 时刻被赋值为 2。下例是一个带有时延控制的 initial 语句。
#delay procedural_statement
实例如下；
#2 Tx = Rx-5;
时延控制定义为执行过程中首次遇到该语句与该语句的执行的时间间隔。时延控制表示 在语句执行前的“等待时延” 。上面的例子中，过程赋值语句在碰到该语句后的 2个时间单位 执行，然后执行赋值。 另一实例如下：
initial begin #3 Wave = 'b0111; #6 Wave = 'b1100; #7 Wave = 'b0000; end
# Strobe Compare = TX ＾ask;
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#0;
Verilog HDL 硬件描述语言
下载
# （PERIOD/2） Clock = ～Clock
如果时延表达式的值为 0，则称之为显式零时延。
// 显式零时延。
显式零时延促发一个等待，等待所有其它在当前模拟时间被执行的事件执行完毕后，才 将其唤醒；模拟时间不前进。 如果时延表达式的值为 x 或z ,其与零时延等效。如果时延表达式计算结果为负值，那么其 二进制的补码值被作为时延，这一点在使用时务请注意。 8.2.2 事件控制 在事件控制中， always的过程语句基于事件执行。有两种类型的事件控制方式： 1) 边沿触发事件控制 2) 电平敏感事件控制 1. 边沿触发事件控制 边沿触发事件控制如下 :
verilog参数例化实例
verilog参数例化实例Verilog参数例化实例是指在Verilog语言中使用参数来实例化模块的方法。
参数例化可以使设计更加灵活，可以通过改变参数的值来实现不同的功能和配置。
本文将介绍Verilog参数例化实例的基本概念、语法和实例应用。
一、Verilog参数例化实例的基本概念Verilog是一种硬件描述语言，用于描述和设计数字电路。
参数是一种在Verilog中定义的变量，可以用来控制模块的行为和功能。
参数可以在模块实例化时通过实参的方式传递给模块，从而实现对模块的配置和定制。
二、Verilog参数例化实例的语法在Verilog中，参数可以使用`parameter`关键字来定义，其语法格式如下：```parameter <data_type> <parameter_name> = <default_value>;```其中，`<data_type>`表示参数的数据类型，可以是整数、实数、布尔、字符串等；`<parameter_name>`表示参数的名称；`<default_value>`表示参数的默认值，如果在模块实例化时不指定实参，则使用默认值。
在模块实例化时，可以通过以下方式来指定参数的值：```<module_name> #(<parameter_name> = <value>) <instance_name> (.port1(<port1_signal>), .port2(<port2_signal>), ...);```其中，`<module_name>`表示模块的名称；`<parameter_name>`表示参数的名称；`<value>`表示参数的值；`<instance_name>`表示实例的名称；`.port1(<port1_signal>)`表示模块的端口连接。
verilog硬件描述语言课程设计
Verilog课程设计题函数发生器（方波和阶梯波）目学生姓名：专业：班级：指导教师：完成日期：目录1、概述 (1)2、功能 (2)3设计方案（设计的技术方案、工作原理、设计框图） (3)4设计与仿真 (11)5、结束语 (14)6附录 (15)1.概述（1）实验目的：在基于QUARTUS2软件平台下，运用Verilog硬件描述语言来进行编写两种波形（方波和阶梯波）发生的程序，并结合DE2板与DVCC 实验板上的D/A转换器在示波器显示出波形。
初步了解Verilog的编程及DE2板的应用，加强对其的实际应用操作能力。
（2）实验要求：运用DE2上的DAC实现方波、阶梯信号发生器功能。
方波频率、占空比可设置。
阶梯波信号频率、幅度可调。
在完成基本要求的基础上，可进一步增加功能、提高性能。
2.功能实验内容：5 . 利用简易函数发生器基本要求：运用DE2上的DAC实现方波、阶梯信号发生器功能。
方波频率、占空比可设置。
阶梯波信号频率、幅度可调。
在完成基本要求的基础上，可进一步增加功能、提高性能。
3设计方案（1）设计流程图（2）波形产生的基本原理 时钟信号累加器设置时钟信号f_clk设置频率控制字p利用存储器存储32个采样点：16个梯形波采样点，16个方波采样点设置选择端口choose16个阶梯波采样点0~15 16个方波采样点16~31Choose=0 Choose=1送至输出端口data 输出程序结束1.先利用时钟信号f_clk产生一个工作频率,输入的频率字保存在频率寄存器中,经Ｎ位相位累加器,累加一次,相位步进增加,经过内部ROM波形表得到相应的幅度值,经过D/A转换和低通滤波器得到合成的波形。
2.利用存储器，先把定点值存入存储器中，再通过choose选择所需要的那段地址的值，在通过data读出值。
3.最后利用波形仿真，通过转换把数字量转换为波形图。
（3）产生波形频率可调的方法采用设置频率控制字的方法，设置一个输入端口【5:0】q，并且下载时将其绑定在6个控制开关上，可以实现频率的调整，采用2进制，q的值就是频率的缩小（扩大）倍数。
verilog仿真文件例程
verilog仿真文件例程Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统的行为，结构和功能。
仿真文件是使用Verilog语言编写的，用于验证和验证你的电路设计是否按预期工作的模拟文件。
下面是一个简单的Verilog仿真文件例程，以帮助您更好地理解如何编写和使用仿真文件：`module my_design_testbench;// 定义仿真时钟信号reg clk;// 定义要测试的信号reg input_signal;wire output_signal;// 被测试设计的实例化my_design dut (.clk(clk),.input(input_signal),.output(output_signal));// 定义仿真时钟行为always beginclk = 0;#5; // 延迟5个仿真时间单位clk = 1;#5; // 延迟5个仿真时间单位end// 定义输入信号行为always begininput_signal = 0;#10; // 延迟10个仿真时间单位input_signal = 1;#10; // 延迟10个仿真时间单位end// 定义仿真结束条件initial begin#50; // 延迟50个仿真时间单位后结束仿真$finish; // 结束仿真endendmodule`上面的例程展示了一个简单的测试台，在其中实例化了一个名为"my_design"的设计。
这个设计有一个时钟输入信号（clk），一个输入信号（input_signal），一个输出信号（output_signal）。
仿真时钟信号通过一个`always`块来控制，并在每次上升沿延迟一个固定的时间单位。
输入信号通过另一个`always`块控制，并在每个循环中切换两个不同的输入值。
仿真结束条件由`initial`块定义，其中仿真将在延迟50个时间单位后终止。
通过运行仿真文件，你可以观察到设计在给定的输入下产生的输出信号，并验证设计是否按照预期工作。
Verilog硬件描述语言实验报告
硬件描述语言实验报告班级: 2016133班学号: 201613354姓名: 齐方目录硬件描述语言·····················································································································- 0 - 实验报告·································································································································- 0 - 实验一简单组合逻辑设计·································································································- 2 - 实验二简单分频时序逻辑电路的设计·············································································- 5 - 实验三利用条件语句实现计数分频时序电路·································································- 8 - 实验四阻塞赋值与非阻塞赋值的区别·········································································· - 14 - 实验五用always块实现较复杂的组合逻辑电路 ························································· - 18 -实验一简单组合逻辑设计一、实验目的1.掌握基本组合逻辑电路的实现方法。
verilog门电路组合简单设计例化
Verilog门电路组合简单设计例化一、引言在数字电路设计中，Verilog语言被广泛应用于门电路组合的设计和仿真。
门电路组合的设计是数字电路领域中的基础知识之一，对于理解数字电路的原理和应用至关重要。
本文将围绕Verilog门电路组合的简单设计例化展开讨论，从基础概念开始，逐步深入，帮助读者全面、深刻地理解这一主题。
二、Verilog语言简介Verilog是一种硬件描述语言（HDL），主要用于描述数字逻辑电路。
它类似于一种程序设计语言，但其目的是用于描述电子系统，而不是软件程序。
Verilog具有丰富的语法结构，可以描述从简单的门电路到复杂的集成电路的各个层次。
三、门电路组合简介门电路是数字电路领域的基础组成部分，它由与门、或门、非门等基本逻辑门构成。
组合电路是一种数字电路，它的输出完全取决于当前输入状态，与电路的历史状态无关。
门电路组合设计就是通过组合这些基本的逻辑门，构建出完成特定逻辑功能的电路。
四、Verilog门电路组合的设计流程1. 确定功能需求：首先需要明确要设计的门电路要实现什么功能，比如加法器、减法器、比较器等。
2. 逻辑设计：根据功能需求，进行逻辑设计，确定需要用到的基本逻辑门，以及它们之间的连接关系。
3. Verilog编写：利用Verilog语言描述逻辑设计，包括模块的定义、端口的声明、逻辑功能的描述等。
4. 仿真验证：通过仿真工具对Verilog代码进行仿真验证，确保设计符合预期的功能需求。
5. 综合与布局：进行逻辑综合和布局布线，将逻辑设计映射到实际的物理电路中。
6. 下载与测试：将设计好的Verilog门电路下载到目标芯片中进行测试，验证设计的正确性和稳定性。
五、深入理解Verilog门电路组合设计在Verilog门电路组合的设计过程中，需要注意以下几个重要的方面。
1. 模块化设计：在实际设计时，应该将功能模块化，保持清晰的模块划分，利用模块化的设计思想，可以提高设计的可维护性和可重用性。
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[例2]指令译码电路的设计实例 （利用电平敏感的always块来设计组合逻辑） //操作码的宏定义 `define plus 3'd0 `define minus 3'd1 `define band 3'd2 `define bor 3'd3 `define unegate 3'd4
module alu(out,opcode,a,b); output [7:0] out; input [2:0] opcode; input [7:0] a,b; reg [7:0] out; always @(opcode or a or b) //用电平敏感的always块描述 //组合逻辑 begin case(opcode) //算术运算 `plus: out=a+b;
[例6]. 8-3编码器的设计实例 编码器设计方案之一： module encoder1(out,in); output [2:0] out; input [7:0] in; reg [2:0] out; always @(in) begin: local integer i; out = 0;
/*returns the value of the highest bit number turned on*/ for( i=0; i<8; i=i+1 ) begin if( in[i] ) begin out = i; end end end endmodule
编码器设计方案之二：
module encoder2 ( none_on, out2, out1, out0, h, g, f, e, d, c, b, a); input h, g, f, e, d, c, b, a; output none_on, out2, out1, out0; wire [3:0] outvec; assign outvec= h? 4'b0111 : g? 4'b0110 : f? 4'b0101: e? 4'b0100 : d? 4'b0011 :c? 4'b0010 : b? 4'b0001: a? 4'b0000 : 4'b1000; assign none_on = outvec[3]; assign out2 = outvec[2]; assign out1 = outvec[1]; assign out0 = outvec[0]; endmodule
[例2]. 电平敏感型锁存器设计实例
module latch3( q, data, clk); output q; input data, clk; reg q; always @(clk or data) begin if(clk) q=data; end endmodule
[例3]. 移位寄存器设计实例 module shifter( din, clk, clr, dout); input din, clk, clr; output [7:0] dout; reg [7:0] dout; always @(posedge clk) begin if(clr) dout = 8'b0; //清零 else begin dout <= dout<<1;//左移一位 dout[0] <= din; end//把输入信号放入寄存器ຫໍສະໝຸດ 最低位 end endmodule
[例5]. 3-8译码器设计实例（利用赋 值语句设计组合逻辑） module decoder(out,in); output [7:0] out; input [2:0] in; assign out = 1„b1<<in;/**** 把最低位的1
左移 in（根据从in口输入的值）位，并 赋予out ****/ endmodule
out = out + 1; end //只有当out[7:0]的所有各位都为1 endmodule
[例5]. 八位计数器设计实例之二
module counter2( load, clk); output [7:0] out; output cout; input [7:0] data; input load, clk; reg [7:0] out; reg cout; reg [7:0] preout; out, cout, data,
//创建8位寄存器 always @(posedge clk) begin out <= preout; end /****计算计数器和进位的下一个状态， 注意：为提高性能不希望加载影响进位****/ always @( out or data or load ) begin {cout, preout} <= out + 1; if(load) preout <= data; end endmodule
`minus: out=a-b;
//位运算 `band: out=a&b; `bor: out=a|b; //单目运算 `unegate: out=~a; default:out=8'hx;
endcase
end
endmodule
[例3].利用task和电平敏感的always块设 计比较后重组信号的组合逻辑. module sort4(ra,rb,rc,rd,a,b,c,d); parameter t=3; output [t:0] ra, rb, rc, rd; input [t:0] a, b, c, d; reg [t:0] ra, rb, rc, rd; always @(a or b or c or d) //用电平敏感的always块描述组合逻辑
task sort2; inout [t:0] x, y; reg [t:0] tmp; if( x > y ) begin tmp = x; x = y; y = tmp; end endtask endmodule
[例4]. 比较器的设计实例（利用赋 值语句设计组合逻辑） module compare(equal,a,b); parameter size=1; output equal; input [size-1:0] a, b; assign equal =（a==b）? 1 : 0; endmodule
[例8]. 奇偶校验位生成器设计实例
Module parity( even_numbits,odd_numbits, input_bus); output even_numbits, odd_numbits; input [7:0] input_bus; assign odd_numbits = ^input_bus; assign even_numbits = ^~ input_bus; endmodule
[例4]. 八位计数器设计实例之一 module counter1( out, data, load, clk); output [7:0] out; input [7:0] data; input load, clk; reg [7:0] out;
always @(posedge clk) begin if( load ) out = data; else
多路器设计方案之三: module mux3( out, a, b, sel); output out; input a, b, sel; reg out; always @( a or b or sel ) begin if( sel ) out = a; else out = b; end endmodule
存储建模
目标
学会如何用Verilog对存储器建模。
学会如何用Verilog中对双向（即输入/输出）端口, （inout）建模。
存储器建模
存储器建模必须注意以下两个方面的问题： 声明存储器容量的大小。 明确对存储器访问操作的权限。
[例9]. 输出驱动器设计实例 三态输出驱动器设计方案之一: module trist1( out, in, enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in: 'bz; endmodule
三态输出驱动器设计方案之二: module trist2( out, in, enable ); output out; input in, enable; bufif1 mybuf1(out, in, enable); endmodule
always @( a or b or c or d or e or f or g or h) begin if(h) outvec=4'b0111; else if(g) outvec=4'b0110; else if(f) outvec=4'b0101; else if(e) outvec=4'b0100; else if(d) outvec=4'b0011; else if(c) outvec=4'b0010; else if(b) outvec=4'b0001; else if(a) outvec=4'b0000; else outvec=4'b1000; end endmodule
begin reg [t:0] va, vb, vc, vd; {va,vb,vc,vd}={a,b,c,d}; sort2(va,vc); sort2(vb,vd); sort2(va,vb); sort2(vc,vd); sort2(vb,vc);
{ra,rb,rc,rd}={va,vb,vc,vd}; end
//bufif1是一个Verilog门级原语（primitive）
2. 时序逻辑电路设计实例
[例1]触发器设计实例 module dff( q, data, clk); output q; input data, clk; reg q; always @( posedge clk ) begin q = data; end endmodule