verilog描述表决器的两种方式简易分析

命题：设计一个三变量表决器。真值表如下：

可以写出并简化得出公式：F=AB+BC+AC。

以下是两种算法：

第一种：仅从算法方面描述为：A、B、C的和大于1则输出结果为1，否则为0；源码如下：

module vote_c(a,b,c,result);
  input a,b,c;
  output result;
  reg result;
  always @(a or b or c or result)
    begin 
      if((a+b+c)>1)
        result=1;
      else
        result=0;
      $display("a,b,c,result");
      $display("%d,%d,%d,%d",a,b,c,result);
    end
endmodule

第二种：采用上面公式描述的组合逻辑。源码如下：

module vote_d(a,b,c,result);
  input a,b,c;
  output result;
  
  assign result=((a&&b)||(b&c)||(a&&c));
  always@(a or b or c or result)
  begin
        $display("a  b  c  result");
      $display("%d  %d  %d    %d",a,b,c,result);
    end
endmodule

测试平台 modelsim altera 6.5b，测试源码如下：

`timescale 1us/1us
`include "votec.v"
`include"voted.v"

module vote_top;
  reg a,b,c;
  wire result;
  
  initial
    begin
      a=0;b=0;c=0;
      #10 a=0;b=0;c=1;
      #10 a=0;b=1;c=0;
      #10 a=0;b=1;c=1;
      #10 a=1;b=0;c=0;
      #10 a=1;b=0;c=1;
      #10 a=1;b=1;c=0;
      #10 a=1;b=1;c=1;
    end
 vote_c v1(a,b,c,result);   
 //vote_d v2(a,b,c,result);
endmodule

得出结果都为：

# a  b  c  result

# 0  0  0    0

# a  b  c  result

# 0  0  1    0

# a  b  c  result

# 0  1  0    0

# a  b  c  result

# 0  1  1    1

# a  b  c  result

# 1  0  0    0

# a  b  c  result

# 1  0  1    1

# a  b  c  result

# 1  1  0    1

# a  b  c  result

# 1  1  1    1

与真值表一致。所以两种方式都是正确的。在quartus II中综合编译后:

第一种的RTL视图如下：

可以看出，该模块综合成两个加法器和一个比较器。

第二种RTL视图如下：

可以看出综合成3个与门和一个或门的组合逻辑电路。

两者在资源消耗方面如下：

  

可以看出基本没有区别。仿真器应该最后将他们优化成一致了。