四选一数据选择器实验报告
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四选一数据选择器
11微电子黄跃1117426021
【实验目的】
1.四选一数据选择器,
2.学习Verilog HDL文本文件进行逻辑设计输入;
3.学习设计仿真工具modelsim的使用方法;
【实验内容】
1. 实现四选一数据选择器的“Verilog ”语言设计。
2. 设计仿真文件,进行验证。
【实验原理】
数据选择器又称为多路转换器或多路开关,它是数字系统中常用的一种典型电路。其主要功能是从多路数据中选择其中一路信号发送出去。所以它是一个多输入、单输出的组合逻辑电路。
4选1数据选择器的元件符号如图一所示,其中D0、D1、D2、D3是4位数据输入端,A0和A0是控制输入端,Y是数据输出端。当A1A0=00时,输出Y=D1;A1A0=01时,Y=D1;A1A0=10时,Y=D2;A1A0=11,Y=D3。。
A1 A0 D Y
0 0 D0
0 1 D1
1 0 D
2 1 1 D
3 D0 D1 D2 D3
图一4选1数据选择器的
元件符号
由真值表写出输出逻辑表达式 301201101001)()()()(D A A D A A D A A D A A F
+++=
由逻辑表达式做出逻辑电路图。
【程序源代码】
module mux4_1(sel,in,out); input [1:0] sel; input [3:0] in; output out; reg out;
always@(sel or in) begin case ({sel[1],sel[0]}) 2'b00: out=in[0]; 2'b01: out=in[1]; 2'b10: out=in[2]; 2'b11: out=in[3]; default: out=1'bx; endcase end
图 二 4选1数据选择器原理图
Endmodule
测试程序代码如下:
module test_mux4_1;
reg [1:0] S;
reg [3:0] IN;
wire Y;
mux4_1 M1(.sel(S),
.in(IN),
.out(Y));
always #10 IN[0]=~IN[0];
always #20 IN[1]=~IN[1];
always #40 IN[2]=~IN[2];
always #80 IN[3]=~IN[3];
initial
begin S=1'b0;IN=4'h0;
#100 $stop;
end
always #10 S=S+1;
endmodule
【仿真和测试结果】
【实验心得和体会】
这次实验与上次相比有明显的进步,通过这次实验我对modelsim的应用更加得心应手,深切的体会到了verilog是一种描述性语言,这次实验总的来说是比较顺利的,但在实验过程中还是遇到了一些问题,比如端口的匹配问题,在写程序的时候误将位宽写在了变量名的后面,虽然程序能够运行但有警告,仿真波形是错误的,可见在写程序时警告有时也是致命的,这要求我们在学习的过程中思想一定要严谨!其次在做实验时一定要多想,例如在学习这门课时,书上说在模块外部输入可以是wire型或reg型,但在写程序时激励模块往往要初始化数据,所以编程时其类型往往声明为reg型,通过这个例子我明白了书上所说的有时往往是一个比较笼统的,而更多的需要我们自己去实践、探索、勤思考,只有这样我们才能把书本上的知识转化为属于我们自己的知识,才能在学习的道路上走的更远!