05-译码器

1.译码器

• 译码器是编码的逆过程,在编码时,每一种二进制代码都赋予了特定的含义,即都代表了一个确定的信号或者是对象;把代码状态的特定含义翻译出来的过程叫做译码,实现译码操作的电路称为译码器,或者说,译码器可以将输入二机制代码的状态翻译成输出信号,以表示其原来含义的电路
• 译码器(decoder)是一类多输入多输出组合逻辑电路器件,其可以分为变量译码和显示译码两类
• n-2^n译码器 - n个输入,可以表示2^n方种状态

2.实现3-8译码器

• 3-8译码器有3路输入,8路输出

2.1 框图和波形图

• 三个1bit输入,输出8位独热码

2.2 RTL

module decoder
(
  input wire in_1,
  input wire in_2,
  input wire in_3,
  output reg [8:0] out
);
 
  // 使用case语句
  // 使用if-else语句
  always@(*)
  begin
    case({in_1,in_2,in_3})
      3'b000 : out = 8'b0000_0001;
      3'b001 : out = 8'b0000_0010;
      3'b010 : out = 8'b0000_0100;
      3'b011 : out = 8'b0000_1000;
      3'b100 : out = 8'b0001_0000;
      3'b101 : out = 8'b0010_0000;
      3'b110 : out = 8'b0100_0000;  
      3'b111 : out = 8'b1000_0000;
      default : out = 8'b0000_0001;
    endcase
  end
endmodule

• case语句和if-else语句都可以实现译码器,但是if-else语句实现有优先级,就是先后判断的顺序,而使用case语句实现则没有优先级的问题
• 进行代码编译
  

2.3 Testbench

`timescale 1ns/1ns

module tb_decoder();
  reg in_1;
  reg in_2;
  reg in_3;

  wire [7:0] out;
    
  initial begin
    in_1 <= 1'b0;
    in_2 <= 1'b0;
    in_3 <= 1'b0;
  end
   
  initial begin
    $timeformat(-9,0,"ns",6);
    $monitor("@time:%t:in_1=%b,in_2=%b,in_3=%b,out=%b",$time,in_1,in_2,in_3,out);
  end 

 
  always #10 in_1 <= {$random} % 2;
  always #10 in_2 <= {$random} % 2;
  always #10 in_3 <= {$random} % 2;
  
  decoder decoder_inst(
    .in_1 (in_1),
    .in_2 (in_2),
    .in_3 (in_3),
    .out  (out)
  );
  
  
endmodule