数电第二周总结_by_yc

数电第二周总结_CC

重点：
模块实例化、仿真测试、数值表示、参数、表达式、

• 模块实例化端口连接方法：
  A.顺序端口连接：需严格按照模块定义时的顺序

  

  B.明明端口连接：对端口信号顺序不做要求

  

Ex-1
//通过例化二路选择器（mux21）实现四路选择器（mux41)。要求采用“名称连接方式”进行例化。
module mux41(
    input a, b, c, d, sel0, sel1,
    output out);
    
    mux21 mux1(
        .data0(a),
        .data1(b),
        .sel(sel0 & ~sel1),
        .out(out0));
    
    mux21 mux2(
        .data0(out0),
        .data1(c),
        .sel(~sel0 & sel1),
        .out(out1));
    
    mux21 mux3(
        .data0(out1),
        .data1(d),
        .sel(~sel0 & ~sel1),
        .out(out2));
    
    assign out = out2;
    
endmodule

• 仿真测试： 测试通过Verilog编写的电路功能是否正确

Ex-2
// 为四路选择器（mux41)编写测试平台，验证其功能正确性。
module mux41_tb();
    reg a, b, c, d, sel0, sel1;
    wire out;
    
    mux41 u1(out, a, b, c, d, sel0, sel1);
    initial begin
        a=0; b=1; c=1; d=1; sel0=1; sel1=1;
        #10 a=1; b=0; c=1; d=1; sel0=0; sel1=1;
        #10 a=1; b=0; c=1; d=0; sel0=1; sel1=0;
        #10 a=1; b=1; c=0; d=1; sel0=0; sel1=0;
        #10 a=0; b=1; c=0; d=1; sel0=1; sel1=1;
        #10 a=1; b=0; c=0; d=0; sel0=0; sel1=1;
        #10 a=0; b=1; c=1; d=1; sel0=1; sel1=1;
        #10 a=0; b=0; c=1; d=1; sel0=1; sel1=0;
        #10 a=0; b=0; c=0; d=0; sel0=1; sel1=0;
        #10 a=0; b=0; c=0; d=0; sel0=0; sel1=0;  //Q:为什么需要添加这样的复位操作？
    end
    
    initial
        $display($time, "a=%b b=%b c=%b d=%b sel0=%b sel1=%b out=%b", a, b, c, d, sel0, sel1, out);

endmodule

• 数值表示——进制：

 

  (1) 4'b1001表示的十进制数为：\(\underline 9\)
  (2) -4'b1001表示的十进制数为：\(\underline {-7}\)
  (3) 4'sb1001表示的十进制数为：\(\underline {-7}\)
  (4) -4'sb1001表示的十进制数为：\(\underline 7\)

• 数值表示——位宽对齐：

  • 位宽大于实际位数：最高位为x/z,左补x/z；最高位为0/1，左补0.
  • 位宽小于实际位数：低位截断.

• 参数：

// 参数的申明
module AAAA
#(
    parameter MSB=3,
    parameter LSB=0
)
(
    input [MSB:LSB] in,
    input clk,
    output [MSB:LSB] out,
    output full, empty
);
......
endmodule

// 参数传递——顺序列表连接
AAAA
#(MSB3, LSB2)   //不可直接写后者，会对前者的值进行覆盖
AAAA_inst(
    .in(in),
    .clk(clk),
    .out(out),
    .full(full),
    .empty(empty)
);

// 参数传递——参数名称连接
AAAA
#(.MSB(MSB3),
  .LSB(LSB2))   //无关乎先后顺序
    .in(in),
    .clk(clk),
    .out(out),
    .full(full),
    .empty(empty)
);

• 表达式：
    A.算术运算符：

    以下式为例：

\[{ Y = (A + C) + (B + D) }\]

    \({(A+C)+(B+D)}\)的结果长度取每个操作的最大操作数的长度，最终\(Y\)的结果取决于\(Y\)的长度。

    B.位运算： 输出长度取决于输入

    C.逻辑运算： 输出长度为1

    D.缩位运算： 单目运算

    E.关系运算符：

    F.移位运算符：

    G.拼接运算符：

    H.条件运算符： （？ ：）

 

运算符练习题：

  已知变量定义为：reg [3:0] a, b; reg [2:0] c; reg[4:0] d; 若a = 4'b0000; b = 4'b1101; c = 3'b100; d = b + c; 请给出下列函数的对应二进制输出
  (1) (b + c) 输出结果为：\(\underline {0001}\)
  (2) d 输出结果为: \(\underline {10001}\)
  (3) (d? c : a) 输出结果为：\(\underline {0100}\)
  (4) (d? a : c) 输出结果为：\(\underline {0000}\)

 
  已知d=6'001010,e=5'bx1100，$display(d|e): 6b'0x1110