verilog简单入门day9-组合逻辑

case1

已经给你一个BCD 的“1 位（1 个十进制数字）加法器”，名字叫bcd_fadd。
它可以把两个 BCD 数字和一个输入进位相加，并产生BCD 的和和进位输出。

module bcd_fadd ( input [3:0] a, input [3:0] b, input cin, output cout, output [3:0] sum );

module top_module( input [399:0] a, b, input cin, output cout, output [399:0] sum ); wire [99:0]c; bcd_fadd u_bcd_fadd_0( .a(a[3:0]), .b(b[3:0]), .cin(cin), .cout(c[0]), .sum(sum[3:0]) ) ; genvar i; generate for(i=1;i<100;i=i+1)begin:GEN bcd_fadd u_bcd_fadd_i( .a(a[4*i+3:4*i]), .b(b[4*i+3:4*i]), .cin(c[i-1]), .cout(c[i]), .sum(sum[4*i+3:4*i]) ) ; end endgenerate assign cout = c[99]; endmodule

case2真值表

真值表 = 把“所有可能的输入”和“对应的输出”全部列出来的表

如果输入是这样 → 输出应该是什么

想一个“最简单的开关例子”

场景：

有一个灯，两个开关A和B。

规则是：

只要有任意一个开关打开，灯就亮

那“真值表”在干嘛？

它只是把所有可能情况全部列出来：

两个开关，每个只有 0 / 1 两种状态

一共：

2 × 2 = 4 种情况

SOP（与或式）的规则是：
👉输出为 1 的“每一行” → 写一个 AND 项
👉把所有这些 AND 项用 OR 连起来

module top_module( input x3, input x2, input x1, // three inputs output f // one output ); assign f = (~x3&x2&~x1)| (~x3&x2&x1)| (x3&~x2&x1)| (x3&x2&x1); endmodule

case3看波形图写代码

相同为1，不同为0，同或

assign y=~(x^y);

case4

假设你正在设计一个电路，用来控制手机的铃声和振动马达。

当手机因为来电需要响铃时（输入ring = 1），
你的电路必须要么打开铃声，要么打开振动马达，
但不能两个同时打开。

如果手机处于振动模式（vibrate_mode = 1），
就打开振动马达；
否则（vibrate_mode = 0），
就打开铃声。

尽量只使用assign语句，
看看你能不能把这个“文字描述的问题”翻译成一组逻辑门。

module top_module ( input ring, input vibrate_mode, output ringer, // Make sound output motor // Vibrate ); assign ringer=(~vibrate_mode)˚ assign motor =vibrate_mode˚ endmodule

case5

一个冷热恒温器，用来控制加热器（冬天）和空调（夏天）。

Implement a circuit that will turn on and off the heater, air conditioning, and blower fan as appropriate.

实现一个电路，能正确地打开/关闭：

• 加热器（heater）

• 空调（air conditioner）

• 风扇（blower fan）

The thermostat can be in one of two modes: heating (mode = 1) and cooling (mode = 0).

恒温器有两种模式：

• 加热模式：mode = 1

• 制冷模式：mode = 0

In heating mode, turn the heater on when it is too cold (too_cold = 1) but do not use the air conditioner.

在加热模式下：

• 如果太冷（too_cold = 1），打开加热器

• 绝不能打开空调

In cooling mode, turn the air conditioner on when it is too hot (too_hot = 1), but do not turn on the heater.

在制冷模式下：

• 如果太热（too_hot = 1），打开空调

• 绝不能打开加热器

When the heater or air conditioner are on, also turn on the fan to circulate the air.

只要加热器 或 空调打开了：

• 风扇也要打开（用来送风）

In addition, the user can also request the fan to turn on (fan_on = 1), even if the heater and air conditioner are off.

另外：

• 即使加热器和空调都关着

• 用户也可以手动请求打开风扇（fan_on = 1）

Try to use only assign statements…

尽量只用assign，把文字描述翻译成逻辑门。

module top_module ( input too_cold, input too_hot, input mode, input fan_on, output heater, output aircon, output fan ); assign heater=mode&too_cold; assign aircon=(~mode)&too_hot; assign fan = heater|aircon|fan_on; endmodule

case6

统计1

module top_module( input [2:0] in, output [1:0] out ); integer i; always@(*)begin out=0; for(i=0;i<3;i=i+1)begin if(in[i]) out = out+1; end end endmodule

case7

out_both的每一位表示：
当前输入位和它左边的邻居（索引更大的那一位）是否都为 1。

out_any的每一位表示：
当前输入位或它右边的邻居（索引更小的那一位）是否至少有一个是 1

out_different的每一位表示：
当前输入位是否和左边的邻居不同。

module top_module( input [3:0] in, output [2:0] out_both, output [3:1] out_any, output [3:0] out_different ); integer i ; always@(*)begin for(i=0;i<3;i=i+1)begin out_both[i]=in[i]&in[i+1]; end end always@(*)begin for(i=1;i<4;i=i+1)begin out_any[i]=in[i]|in[i-1]; end end always@(*)begin for(i=0;i<4;i=i+1)begin out_different[i]=(i==3)?in[i]^in[0]:in[i]^in[i+1]; end end endmodule