数字电路与Verilog设计期末实验
采用for循环定义的2-4二进制译码器
1、实验目的
例4.18图4.37展示了如何用for循环详细定义一个2-4的译码器电路。循环的作用就是对于k=0, …3重复执行if-else语句4次。如果W≈0及En=1,第一次循环迭代令y=1。类似地，其他3个迭代根据W和En的值确定y1、Y2及，Y3的值。
根据需要增加矢量W和Y的大小，并且令k的终值为n-1(即k=n-1)，就可定义一个大型的n到2”的译码器。
2、实验代码
3、实验代码
module dec2to4(W,En,Y);
input [1:0]W;
input En;
output reg [0:3]Y;
integer k;
always @(W,En)
for(k=0;k<=3;k=k+1)
if((Wk)&&(En1))
Y[k]=1;
else
Y[k]=0;
endmodule
4、测试代码
`timescale 1 ps/ 1 ps
module tb_dec2to4();
reg [1:0]x;
reg en;
wire y;
dec2to4 my_dec2to4(.W(x),.En(en),.Y(y));
initial
begin
x=2’b00;
#10 x=2’b01;
#10 x=2’b10;
#10 x=2’b11;
#20 $stop;
end
initial
en=0;
always #5 en = ~en;
endmodule
5、实验步骤（截图）
实验视频
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实验四第二次博客记录Verilog（第二版）数字系统设计与仿真十一章实验4任务与函数的设计
一，实验目的：
（1）掌握任务的设计和调用方法
（2）掌握函数的 设计和调用方法
（3）进一步熟悉和掌握行为级语法
二，实验涉及语法
（1）第五章中任务的定义方法和调用方法
（2）第五章中函数的定义方法和调用方法
（3）第四章中行为级语法中部分语句
三，实验内容：参照书上的代码完成一个算术逻辑单元的建模和任务建模。
在编写测试模块时，为了使输出的结果更利于观察，把select信号设置为依次加1的操作这样连续的8个信号变化就会完成所有应该执行的功能，保证所有的case分支都能执行。而a和b的值采用两个不同的随机数产生，使数据具有一般性。输出端口中result_f表示函数的输出，result_t表示任务的输出
先采用函数的方式来完成设计，定义送入计算的a和b数据是4位值，计算的结果也保留4位值，按照如下的方式来声明此函数形式。
若要使用任务来完成这个算术逻辑单元，需使用如下代码:
完成了上述两个代码，可以编写测试平台代码如：
根据给出的功能表，结合函数的基本语法，可以得到如下参考代码，该函数的返回值
是4位的，所以在函数声明时一定要声明为[3:0]形式。由于默认的数据类型就是reg型，所以不需要再显示定义为reg型返回值。
case语句和if语句是可以嵌套使用的，虽然–些简单的仿真器对这种语法支持不够，但绝大多数正常版本的仿真器都可以支持此类语法，在case语句中使用if来判断状态的变化情况也是状态机写法中的标准形式。
该任务代码部分与函数的功能部分基本相同，只是在定义和输入/输出信号的声明上略有区别。完成了上述两个代码，补全测试平台，参考代码如下，注意函数在调用的时候一-定要有一个赋值等式，同时不需要输出信号部分:任务在调用时不能使用赋值等式，只是直接写出任务名并排列好任务所需的输入和输出信号即可，相关内容请复习第5章的知识。
运行该测试模块可以得到图11-31所示的波形图。
四，实验工具：modelsim软件
五、实验代码
设计模块代码
Majority
module Majority #(parameter size=8,max=3,majority=5)(
input [size-1:0] Data,
output reg Y
);
reg [max-1:0] count;
integer k;
always@(Data)begin
count=0;
for(k=0;k
end
Y=(count>=majority);
end
endmodule
测试模块代码
tb_Majority
`timescale 1 ps/ 1 ps
Majority module tb_Majority();
reg [7:0] data;
wire y;
i1 (.Data(data),.Y(y));
initial
begin
data[7:0]=8’b00000000;
#5 data[7:0]=8’b11010011;
#5 data[7:0]=8’b11010100;
#5 data[7:0]=8’b11010101;
#5 data[7:0]=8’b11010110;
#5 data[7:0]=8’b11010111;
#5 data[7:0]=8’b11011000;
#5 data[7:0]=8’b11011001;
#5 data[7:0]=8’b11011010;
#5 data[7:0]=8’b11011011;
#5 data[7:0]=8’b11011100;
#5 data[7:0]=8’b11011101;
#5 data[7:0]=8’b11011110;
#5 data[7:0]=8’b11011111;
#5 data[7:0]=8’b11100000;
#20 $stop;
end
endmodule
六、工程的建立： 打开Modelsim,并在project中创建一个工程，对其进行命名为444.
代码文件夹的创建：对于本实验我们设计了一个测试代码和实验代码，故而我们要创建两个create new file文件，并将Add file as type改为Verilog形式
放入实验代码：实验的本体在于实验代码，实验的第三步是将我们的代码写入已经创建的文件之中
实验代码的检测：将实验代码保存后点击Compile all的图标，或者右击Compile.在其中选择Compile all对实验的代码进行检测是否有错误。
实验仿真过程：在实验代码检测成功无误以后，我们点击simulate进行仿真
过程文件添加以及选择：
（1）点击Optimzation options…，再点击Customized visibility，add我们所要的work中的tb_Majority文件，对work工程在进行选择tb_Majority。
添加波形图
点击run all.得到实验的波形图
实验视频
实验四
第三次博客记录Verilog HDL高级数字设计（第二版）p80页例题4.8
一，实验目的：采用单位延时模型显示信号动作的时间顺序
二，实验原理图：
三，实验工具：modelsim软件。
四、实验代码
Add_full_unit_delay
`timescale 1 ps/ 1 ps
module Add_full_unit_delay(output c_out,sum,input a,b,c_in);
wire w1,w2,w3;
Add_half_unit_delay M1(w2,w1,a,b);
Add_half_unit_delay M2(w3,sum,w1,c_in);
or #1 M3(c_out,w2,w3);
endmodule
Add_half_unit_delay
`timescale 1 ps/ 1 ps
module Add_half_unit_delay (output c_out,sum,input a,b);
xor #1 M1(sum,a,b);
and #1 M2(c_out,a,b);
endmodule
tb_fulladd
`timescale 1 ps/ 1 ps
module tb_Add_full_unit_delay();
reg a, b, c_in;
wire sum, c_out;
Add_full_unit_delay fulladd(.c_out(c_out),.sum(sum),.a(a),.b(b),.c_in(c_in));
initial
begin
a=1’b0;b=1’b0;c_in=1’b0;
#5 a=1’b0;b=1’b0;c_in=1’b0;
#5 a=1’b0;b=1’b1;c_in=1’b0;
#5 a=1’b1;b=1’b1;c_in=1’b0;
#5 a=1’b1;b=1’b0;c_in=1’b0;
#5 a=1’b0;b=1’b0;c_in=1’b1;
#5 a=1’b0;b=1’b1;c_in=1’b1;
#5 a=1’b1;b=1’b1;c_in=1’b1;
#5 a=1’b1;b=1’b0;c_in=1’b1;
#20 $stop;
end
endmodule
实验截图
实验视频
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