04-多路选择器

1.多路选择器

• 组合逻辑是Verilog设计中的一个重要组成部分,从电路本质上讲,组合逻辑电路的特点是输出信号只是当前时刻输入信号的函数,与其他时刻的输入状态无关,无存储电路,也没有反馈电路
  组合逻辑电路输出信号的电平变化仅仅与输入信号的电平变化有关,不涉及信号跳变沿的处理
• 多路选择器,是数据选择器的别称,在多路数据传送过程中,能够根据需要将其中任意一路选择出来的电路,叫做数据选择器,也称作是多路选择器或者多路开关
  

2.二选一选择器

• 输入两信号,在选择信号为高的时候输出第一个信号,选择信号为低的时候输出第二个信号
• 在开发板上使用KEY1,KEY2作为两个信号输入,KEY3作为信号的选择,LED灯为输出
  

3.FPGA设计

框图与波形图

• in_1和in_2信号是随机的
  

RTL

module mux2_1
(
  input    wire    [0:0]  in_1,
  input    wire           in_2,
  input    wire           sel,
  output   reg            out
);
  
  // always产生组合逻辑的时候使用*
  always@(*)
    if(sel == 1'b1)
      out <= in_1;
    else
      out <= in_2;
endmodule

• 创建quartus项目,添加verilog代码,编译文件

testbench编写

`timescale 1ns/1ns

module tb_mux2_1();
  reg in_1;
  reg in_2;
  reg sel;
  wire out;

  initial begin
    in_1 <= 1'b0;
    in_2 <= 1'b0;
    sel <= 1'b0;
  end

  always #10 in_1 <= {$random} % 2;
  
  always #10 in_2 <= {$random} % 2;
  
  always #10 sel <= {$random} % 2;
  
  initial begin
    $timeformat(-9,0,"ns",6);   //-9表示以ns的时间显示时间 10^-9表示ns,10^-3表示ms
                         // 0表示小数点后打印的位数
                        // 最小显示位数6个
    $monitor("@time %t:in_1=%b in2=%b out=%b",$time,in_1,in_2,out);
                        // %t 是时间的占位符  $time使用%t占位
  end

  
  // 例化module
  mux2_1 mux2_1_inst(
    .in_1 (in_1),
    .in_2 (in_2),
    .sel  (sel ),
    .out  (out )
  );
endmodule

• 在quartus中添加仿真文件
• 设置仿真格式
• 在modelsim中进行仿真
  
  

// 其他方式实现
// 方式2
always@(*)
  case(sel)
    1'b1:out = in_1;
    1'b0:out = in_2;
    default : out = in1;
  endcase

// 方式3
assign out = sel ? in_1 : in_2;