Voorbeelden van Verilog Gate-niveaus
Enkele van de belangrijkste ingebouwde primitieven werden besproken in het vorige artikel en het zou goed zijn om enkele praktische voorbeelden te zien van het gebruik van eenvoudige and , nor en not poorten.
Merk op dat om de Verilog-code te schrijven met behulp van poorten, het noodzakelijk is dat u weet hoe u de elementen moet verbinden. Dit is heel anders dan een gedragsbeschrijving, waarbij de selectie en verbinding van elementen wordt overgelaten aan de synthesetools.
Voorbeeld #1:2x1 multiplexer
Uitgang van module moet van het type wire . zijn om verbinding te maken met de uitgangspoort van een primitief.
module mux_2x1 ( input a, b, sel,
output out);
wire sel_n;
wire out_0;
not (sel_n, sel);
and (out_0, a, sel);
and (out_1, b, sel_n);
or (out, out_0, out_1);
endmodule
module tb;
reg a, b, sel;
wire out;
integer i;
mux_2x1 u0 ( .a(a), .b(b), .sel(sel), .out(out));
initial begin
{a, b, sel} <= 0;
$monitor ("T=%0t a=%0b b=%0b sel=%0b out=%0b", $time, a, b, sel, out);
for (int i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 a <= $random;
b <= $random;
sel <= $random;
end
end
endmodule
Simulatielogboek ncsim> run T=0 a=0 b=0 sel=0 out=0 T=1 a=0 b=1 sel=1 out=0 T=2 a=1 b=1 sel=1 out=1 T=3 a=1 b=0 sel=1 out=1 T=6 a=0 b=1 sel=0 out=1 T=7 a=1 b=1 sel=0 out=1 T=8 a=1 b=0 sel=0 out=0 T=9 a=0 b=1 sel=0 out=1 T=10 a=1 b=1 sel=1 out=1 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Volledige opteller
module fa ( input a, b, cin,
output sum, cout);
wire s1, net1, net2;
xor (s1, a, b);
and (net1, a, b);
xor (sum, s1, cin);
and (net2, s1, cin);
xor (cout, net1, net2);
endmodule
module tb;
reg a, b, cin;
wire sum, cout;
integer i;
fa u0 ( .a(a), .b(b), .cin(cin),
.sum(sum), .cout(cout));
initial begin
{a, b, cin} <= 0;
$monitor ("T=%0t a=%0b b=%0b cin=%0b cout=%0b sum=%0b",
$time, a, b, cin, cout, sum);
for (i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 a <= $random;
b <= $random;
cin <= $random;
end
end
endmodule
Simulatielogboek ncsim> run T=0 a=0 b=0 cin=0 cout=0 sum=0 T=1 a=0 b=1 cin=1 cout=1 sum=0 T=2 a=1 b=1 cin=1 cout=1 sum=1 T=3 a=1 b=0 cin=1 cout=1 sum=0 T=6 a=0 b=1 cin=0 cout=0 sum=1 T=7 a=1 b=1 cin=0 cout=1 sum=0 T=8 a=1 b=0 cin=0 cout=0 sum=1 T=9 a=0 b=1 cin=0 cout=0 sum=1 T=10 a=1 b=1 cin=1 cout=1 sum=1 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
2x4-decoder
module tb;
reg x, y, en;
wire a, b, c, d;
integer i;
dec_2x4 u0 ( .x(x), .y(y), .en(en),
.a(a), .b(b), .c(c), .d(d));
initial begin
{x, y, en} <= 0;
$monitor ("T=%0t x=%0b y=%0b en=%0b a=%0b b=%0b c=%0b d=%0b",
$time, x, y, en, a, b, c, d);
en <= 1;
for (i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 x <= $random;
y <= $random;
end
end
endmodule
Simulatielogboek ncsim> run T=0 x=0 y=0 en=1 a=0 b=0 c=0 d=1 T=1 x=0 y=1 en=1 a=0 b=0 c=1 d=0 T=2 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 T=4 x=1 y=0 en=1 a=0 b=1 c=0 d=0 T=5 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 T=6 x=0 y=1 en=1 a=0 b=0 c=1 d=0 T=7 x=1 y=0 en=1 a=0 b=1 c=0 d=0 T=10 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
4x2-encoder
module enc_4x2 ( input a, b, c, d,
output x, y);
or (x, b, d);
or (y, c, d);
endmodule
module tb;
reg a, b, c, d;
wire x, y;
integer i;
enc_4x2 u0 ( .a(a), .b(b), .c(c), .d(d), .x(x), .y(y));
initial begin
{a, b, c, d} <= 0;
$monitor("T=%0t a=%0b b=%0b c=%0b d=%0b x=%0b y=%0b",
$time, a, b, c, d, x, y);
for (i = 0; i <= 16; i = i+1) begin
#1 {a, b, c, d} <= i;
end
end
endmodule
Simulatielogboek ncsim> run T=0 a=0 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 T=2 a=0 b=0 c=0 d=1 x=1 y=1 T=3 a=0 b=0 c=1 d=0 x=0 y=1 T=4 a=0 b=0 c=1 d=1 x=1 y=1 T=5 a=0 b=1 c=0 d=0 x=1 y=0 T=6 a=0 b=1 c=0 d=1 x=1 y=1 T=7 a=0 b=1 c=1 d=0 x=1 y=1 T=8 a=0 b=1 c=1 d=1 x=1 y=1 T=9 a=1 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 T=10 a=1 b=0 c=0 d=1 x=1 y=1 T=11 a=1 b=0 c=1 d=0 x=0 y=1 T=12 a=1 b=0 c=1 d=1 x=1 y=1 T=13 a=1 b=1 c=0 d=0 x=1 y=0 T=14 a=1 b=1 c=0 d=1 x=1 y=1 T=15 a=1 b=1 c=1 d=0 x=1 y=1 T=16 a=1 b=1 c=1 d=1 x=1 y=1 T=17 a=0 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Verilog