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fpga设计心得体会
篇一:fpga设计的几个实例 Verilog HDL设计 练习一.简单的组合逻辑设计 练习一.简单的组合逻辑设计 目的: 掌握基本组合逻辑电路的实现方法。 这是一个可综合的数据比较器,很容易看出它的功能是比较数据a与数据b,如果两个数据相同,则给出结果1,否则给出结果0。在Verilog HDL中,描述组合逻辑时常使用assign结构。注意equal=(a==b)?1:0,这是一种在组合逻辑实现分支判断时常使用的格式。 模块源代码: //--------------- ----------------- module compare(equal,a,b); input a,b; output equal; assign equal=(a==b)?1:0; //a等于b时,equal输出为1;a不等于b时, //equal输出为0。 endmodule 测试模块用于检测模块设计得正确与否,它给出模块的输入信号,观察模块的内部信号和输出信号,如果发现结果与预期的有所偏差,则要对设计模块进行修改。 测试模块源代码: `timescale 1ns/1ns//定义时间单位。 `include ./ //包含模块文件。在有的仿真调试环境中并不需要此语句。 //而需要从调试环境的菜单中键入有关模块文件的路径和名称 module comparetest; reg a,b;//在测试文件中需要进行赋值的变量要定义成ren型,一般为inputwire equal;//在测试文件中只要进行连接定义成wire型,一般为output initial //initial常用于仿真时信号的给出。 begin //initial语句就是给出在什么时间给定什么样的值 a=0; b=0; #100 a=0; b=1; #100 a=1; b=1; #100 a=1; b=0; #100 $stop;//系统任务,暂停仿真以便观察仿真波形。 end compare//模块名// compare1(.equal(equal),.a(a),.b(b)); //调用模块。 //括号内的为测试文件的信号,而.a等为模块要连接的信号 endmodule 仿真波形(部分): 练习: 设计一个字节(8位)比较器。 要求:比较两个字节的大小,如a[7:0]大于 b[7:0]输出高电平,否则输出低电平,改写测试模型,使其能进行比较全面的测试。 练习二. 简单时序逻辑电路的设计 目的:掌握基本时序逻辑电路的实现。 在Verilog HDL中,相对于组合逻辑电路,时序逻辑电路也有规定的表述方式。在可综合的Verilog HDL模型,我们通常使用always块和 @(posedge clk)或 @(negedge clk)的结构来表述时序逻辑。下面是一个1/2分频器的可综合模型。 // half_: module half_clk(reset,clk_in,clk_out); input clk_in,reset; output clk_out; reg clk_out; always @(posedge clk_in) begin if(!reset) clk_out=0; elseclk_out=~clk_out; end endmodule 在always块中,被赋值的信号都必须定义为reg型,这是由时序逻辑电路的特点所决定的。对于reg型数据,如果未对它进行赋值,仿真工具会认为它是不定态。为了能正确地观察到仿真结果,在可综合风格的模块中我们通常定义一个复位信号reset,当reset为低电平时,对电路中的寄存器进行复位。 测试模块的源代码: //------------------- clk_ ----------------------------- `timescale 1ns/100ps `define clk_cycle 50 module clk_ reg clk,reset; wire clk_out; always #`clk_cycle clk = ~clk; initial begin clk = 0; reset = 1; #100 r
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