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VerilogHDL实验报告实验一Modelsim仿真软件的使用一、实验目的（1）熟悉Modelsim 软件（2）掌握Modelsim 软件的编译、仿真方法（3）熟练运用Modelsim 软件进行HDL 程序设计开发二、实验内容1、实验要求用Verilog HDL 程序实现一个异或门，Modelism仿真，观察效果。
2、步骤1、建立工程2、添加文件到工程3、编译文件4、查看编译后的设计单元5、将信号加入波形窗口6、运行仿真3、方法moduleyihuo (a,b,c);inputa,b;output c;assign c=a^b;endmodule测试程序：module t_yihuo;reg a,b; wire c;initial begin a=0; forever #20 a=~a; end initial begin b=0; forever #30 b=~b; endyihuou1(a,b,c);endmodule二、实验结果波形图：三、分析和心得通过这次的实验，我基本熟悉Modelsim软件，掌握了Modelsim软件的编译、仿真方法。
同时在编写程序的过程中，加深了我对课上所讲的HDL的语法的认识。
实验二简单组合电路设计一、实验目的（1）掌握基于Modelsim的数字电路设计方法（2）熟练掌握HDL 程序的不同实现方法二、实验内容1、实验要求设计一个三人表决器（高电平表示通过），实验内容如下：（1）三个人，一个主裁判，两个副裁判；（2）规则：只要主裁判同意，输出结果为通过；否则，按少数服从多数原则决定是否通过。
使用 Verilog HDL 程序实现上述实验内容，并使用modelsim 仿真。
2、方法module test(a,b,c,s);inputa,b,c;output s;assign s=c|(b&a);endmodulemodulet_test;rega,b,c;wire s;initialbegina=0;forever#10 a=~a;endinitialbeginb=0;forever #20 b=~b;endinitialbeginc=0;forever#40 c=~c;endtest u1(a,b,c,s);endmodule三、实验结果四、分析和心得通过本次实验，我掌握基于Modelsim的简单数字电路设计方法，且尝试了用不同方法实现功能，三人表决器可以通过testbench测试程序实现，也可以利用always模块实现，可见程序的设计思想是很重要的。
verilog 组合逻辑时序逻辑下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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一、概述Verilog语言是一种硬件描述语言（HDL），被广泛用于数字电路设计。
在Verilog中，组合逻辑是指没有状态或存储功能的逻辑电路，其输出仅依赖于输入。
本文将探讨如何使用Verilog语言实现组合逻辑算法，通过引入逻辑门和时序逻辑实现算法功能的计算、控制、通信和存储。
二、Verilog组合逻辑简介1、组合逻辑的特点组合逻辑是指没有存储功能，输出仅由输入决定，不受时钟信号控制。
在Verilog中，通常使用逻辑门（与、或、非、异或等）来描述组合逻辑电路。
组合逻辑可以用于实现逻辑函数、布尔函数和算术运算等。
2、Verilog中的组合逻辑建模在Verilog中，组合逻辑可以通过assign语句或always(*)块来建模。
assign语句用于描述简单的逻辑运算，而always(*)块则用于描述更复杂的逻辑功能，可以包括多路选择器、比较器和算术运算等。
三、Verilog组合逻辑实现算法的步骤1、确定算法需求在实现算法之前，需要明确算法的需求和功能，包括输入输出的定义、逻辑运算的实现和所需的硬件资源。
2、建立逻辑框架根据算法需求，建立逻辑框架，包括输入输出端口、逻辑运算单元和输出控制单元。
逻辑框架可以由逻辑门组成，也可以包括多个逻辑模块的互连。
3、选择适当的逻辑门根据算法需求，选择适当的逻辑门来实现逻辑运算。
常用的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等，可以根据实际需求组合使用。
4、实现算法功能根据逻辑框架和选择的逻辑门，逐步实现算法功能。
可以通过assign语句或always(*)块来描述逻辑运算，实现算法的功能。
5、验证和调试使用仿真工具对Verilog代码进行验证和调试，确保算法功能的正确性和稳定性。
可以通过输入不同的测试数据，观察输出结果是否符合预期。
6、优化算法性能根据仿真结果和实际需求，对算法进行性能优化，包括减少逻辑延迟、优化硬件资源和提高运算速度等。
四、Verilog组合逻辑实现算法的应用Verilog组合逻辑可以广泛应用于数字电路设计、通信系统、控制系统和嵌入式系统等领域。
verilog组合逻辑写法Verilog是一种硬件描述语言(HDL)，用于设计数字电路。
在Verilog 中，组合逻辑是指基于输入值瞬间计算输出的逻辑。
本文将详细介绍Verilog中常用的组合逻辑写法和技巧，帮助读者更好地理解和运用该语言。
一、Verilog中的基本逻辑门Verilog中有几种基本逻辑门，包括AND门、OR门、NOT门和XOR门。
这些门可以通过逻辑表达式来表示，例如：- AND门：使用符号“&”表示，例如A & B表示A与B的逻辑与操作。
- OR门：使用符号“|”表示，例如A | B表示A与B的逻辑或操作。
- NOT门：使用符号“~”表示，例如~A表示A的逻辑非操作。
- XOR门：使用符号“^”表示，例如A ^ B表示A与B的逻辑异或操作。
二、组合逻辑的例子下面给出一些常见的组合逻辑例子，以便读者更好地理解Verilog 中的写法。
1. 4位全加器：```verilogmodule Full_Adder(input a, input b, input carry_in,output sum, output carry_out);wire xor1, xor2, and1, and2;xor xor1_inst(.a(a), .b(b), .o(xor1));xor xor2_inst(.a(xor1), .b(carry_in), .o(sum)); and and1_inst(.a(a), .b(b), .o(and1));and and2_inst(.a(xor1), .b(carry_in), .o(and2)); or or_inst(.a(and1), .b(and2), .o(carry_out)); endmodule```2. 2:1多路选择器：```verilogmodule Mux2_1(input a, input b, input select,output out);wire not_select;not not_inst(.a(select), .o(not_select));and and1_inst(.a(a), .b(not_select), .o(out1));and and2_inst(.a(b), .b(select), .o(out2));or or_inst(.a(out1), .b(out2), .o(out));endmodule```以上示例仅为演示Verilog中的组合逻辑写法，并不包括完整的模块连接等细节。
实验报告课程名称：Verilog数字系统设计实验实验项目：全加器与比较器的设计姓名：专业：计算机科学与技术班级：学号：计算机科学与技术学院实验教学中心实验项目名称：全加器与比较器的设计一、实验目的1．学习用Verilog HDL语言描述组合逻辑电路。
2．学会Quartus II利用仿真与下载调试的程序方法。
二、实验内容利用Verilog HDL语言设计四位全加器和比较器。
三、实验用设备仪器及材料硬件：计算机软件：Quartus II软件四、实验原理及接线1. 数值比较器用途是比较两个二进制数的大小。
一位数值比较器：比较输入的两个1位二进制数A、B的大小。
多位数值比较器：比较输入的两个位二进制数A、B的大小，比较时需从高位到低位逐位比较。
比较器功能框图：GSEB1B0下表是一位数值比较器的真值表。
表1-1 比较器真值表2.全加器：全加器是实现两个一位二进制数及低位来的进位数相加（即将三个二进制数相加），求得和数及向高位进位的逻辑电路。
所以全加器有三个输入端（Ai，Bi，Ci-1）和两个输出端Si，Ci+1。
真值表如下：五、实验程序代码及仿真1、比较器代码module bijiaoqi(a,b,l,g,e,ledcom);input[3:0] a,b;output l,g,e;output ledcom;reg l,g,e;always@(a,b)beging = a>b ? 1:0;l = a<b ? 1:0;e = a==b ? 1:0;endendmodule比较器结果仿真结果2、全加器代码module add(a,b,cin,cout,sum); input a,b,cin;output cout,sum;wire a,b,cin,cout,sum;wire w1,w2,w3,w4;and u1(w1,a,b);and u2(w2,a,cin);and u3(w3,b,cin);or #2 u4(cout,w1,w2,w3);xor f1(w4,a,b);xor #1 f2(sum,w4,cin);endmodule全加器结果仿真结果六、心得与体会通过本次实验，使我掌握了Verilog编程方法以及熟悉了如何使用QuartusII 软件。
第五章组合逻辑电路的VerilogHDL实现第5章组合逻辑电路的Verilog HDL实现5.10.1 逻辑电路的Verilog HDL描述方式Verilog HDL描述逻辑电路时常用3种描述方式，分别为：行为型描述、数据流型描述和结构型描述。
行为型描述只描述行为特征，不涉及逻辑电路的实现，是一种高级语言描述方式，使用例如always语句或initial 语句块中的过程赋值语句；数据流型描述指通过assign连续赋值实现组合逻辑功能的描述方式；结构型描述指描述实体连接的结构方式，所谓实体一般指Verilog 语言已定义的基元，包括门原语、用户自定义原语（UDP）和其他模块（module）。
行为型描述语句更简练，不能被综合；结构型描述语句通常容易被综合，但语句显得复杂。
在实际开发中往往多种描述方法混合使用。
5.10.2 2选1数据选择器的Verilog HDL实现2选1数据选择器可以有多种描述方式，通过4个实例和3种描述方式对例子中出现的语法现象进行解释。
5.10.12选1数据选择器的数据流型描述方式；5.10.22选1数据选择器的数据流型描述方式；5.10.32选1数据选择器的行为型描述方式；5.10.42选1数据选择器的结构型描述方式；5.10.2.1 2选1数据选择器实例1//例5.10.1module Mux21(a,b,s,y);//----------------1input a,b;input s;output y;assign y=(s==0)?a:b;//----------------2endmodule//----------------310.2.1 2选1数据选择器实例11. Verilog语言描述//例5.10.1module Mux21(a,b,s,y);//----------------1input a,b;input s;output y;assign y=(s==0)?a:b;//----------------2endmodule//----------------32. 程序说明(1)注释行(2)模块定义语句module和endmodule所有的程序都置于模块（module）框架结构内。
system verilog 时序电路和组合电路udpSystemVerilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字系统的行为和结构。
在SystemVerilog中，可以使用时序电路和组合电路UDP（User-Defined Primitives）来描述数字电路的功能和时序特性。
时序电路是一种电路，其输出信号的状态取决于输入信号的状态和时钟信号的边沿。
时序电路通常用于同步系统中，例如时钟边沿触发的触发器。
在SystemVerilog中，可以使用时序电路UDP来描述这种时序行为。
时序电路UDP可以包含时钟信号以及输入和输出端口，以便准确描述电路的时序行为。
组合电路是一种电路，其输出信号的状态仅取决于输入信号的状态，而不受时钟信号的影响。
组合电路通常用于逻辑运算和组合逻辑电路中，例如逻辑门和多路复用器。
在SystemVerilog中，可以使用组合电路UDP来描述这种组合逻辑行为。
组合电路UDP可以包含输入和输出端口，以便描述电路的组合逻辑功能。
使用SystemVerilog时序电路和组合电路UDP可以方便地描述数字电路的功能和时序特性。
时序电路UDP可以帮助设计人员准确地描述时序电路的行为，包括时钟信号的边沿和时序关系。
组合电路UDP可以帮助设计人员描述组合逻辑电路的功能和逻辑运算。
在SystemVerilog中，时序电路和组合电路UDP的语法和用法都是非常灵活的，可以根据具体的电路设计需求来定义和使用。
设计人员可以根据电路的时序和逻辑特性选择合适的UDP类型，以便准确描述电路的行为。
总的来说，SystemVerilog时序电路和组合电路UDP为设计人员提供了一种方便和灵活的描述数字电路的方法。
通过使用时序电路和组合电路UDP，设计人员可以更好地理解和描述数字电路的时序和逻辑特性，从而更好地设计和验证电路的功能和性能。
The success's road红色飓风FPGA普及行动第四讲：Verilog HDL语言组合逻辑设计方法以及 QuartusII软件的一些高级技巧远见品质联系方式主讲：姚老师 Email: yaoyuan@ 相关网站: /远见品质可综合风格的Verilog建模类型可综合建模类型只有两种: 1) 组合逻辑:任何时候，如果输出信号直接由当前的 输入信号的组合决定，则此逻辑为组合 逻辑。
2) 时序逻辑： 如果逻辑中具有记忆功能，则此逻辑为 时序逻辑。
在任何给定的时刻，如果输 出不能完全由输入信号确定，则此逻辑 具有记忆功能。
远见品质两个最常用的语句If语句 Case语句远见品质 module compif(a, b, c, d, e); input a, b, c, d; output e; reg e; always @(a or b or c or d) if(a&b) e=d; else if (a&~b) e=~c; else if (~ a&b) e=1’b0; else if (~a&~b) e=1’b1; endmodule条件语句－If远见品质不完整条件语句module incpif(a, b, c, d, e); input a, b, c, d; output e; reg e; always @(a or b or c or d) if (a&b) e=d; else if(a&~b) e=~c; endmodule 在上面所述的例子中，当 a 为 0 时，没有值赋给 e。
因此，e 将保存原来的值，直到 a 变为 1。
此行为与锁存器的特性 相同远见品质带有缺省项的完整条件语句module compif(a, b, c, d, e); input a, b, c, d; output e; reg e; always @(a or b or c or d) if (a&b) e=d; else if (a&~b) e=~c; else e=‘bx; Endmodule 在上面的例子中，虽然没有定义所有可能的选择，但为没有 定义的选择定义了缺省的行为。
Verilog语言描述常见电路结构范例组合逻辑常见的组合逻辑有:算术逻辑部件、多路选择器、编码器、优先编码器、译码器和比较器等。
逻辑结构控制使用括号可以改变组合逻辑的结构。
虽然EDA工具可以对组合逻辑设计进行重新优化组合,但在Verilog 描述中使用括号可以降低EDA工具的压力,并且减少工具的综合时间。
在下面的例子中,虽然y2和y1的功能是一样的,但y1会使用三级加法器,使用括号的y2只使用二级加法器。
always @ (a1 or a2 or b1 or b2 or c1 or c2 or d1 or d2 beginy1 = a1 + b1 + c1 + d1;y2 = (a2 + b2 + (c2 + d2;end二选一多路选择器下面给出了三种描述2:1 MUX 的方法。
y1是通过条件赋值语句实现的,y2和y3都是通过if语句实现的。
wire y1 = sel1? a1: b1;always @ (a2 or a3 or b2 or b3 or sel2 or sel3 beginy2 = b2;if (sel2 y2 = a2;if (sel3 y3 = a3;else y3 = b3;end四选一多路选择器用Verilog描述4:1 MUX 可以有如下方法: 一个if语句加多个else if从句嵌套if 语句case 语句always @ (a or b or c or d or sel beginif (sel == 2'b00 y = a;else if (sel == 2'b01 y = b;else if (sel == 2'b10 y = c;else y = d;endalways @ (a or b or c or d or sel beginif (sel[1] == 0if (sel[0] == 0 y = a;else y = b;elseif (sel[0] == 0 y = c;else y = d;endalways @ ( a or b or c or d or sel begincase (sel2'b00: y = a;2'b01: y = b;2'b10: y = c;2'b11: y = d;default: y = a;endcaseend八选一多路选择器描述8:1 MUX 最好使用case 语句always @ ( a0 or a1 or a2 or a3 or a4 or a5 or a6 or a7 or sel begin case (sel0: y = a0;1: y = a1;2: y = a2;3: y = a3;4: y = a4;5: y = a5;6: y = a6;7: y = a7;default: y = a0;endcaseend8:3编码器编码器可以将多个离散的信号用编码表示出来,比如3位的编码可以表示8个信号。
VerilogHDL 可综合设计的注意事项一、逻辑设计（1）组合逻辑设计下面是一些用Verilog进行组合逻辑设计时的一些注意事项：①组合逻辑可以得到两种常用的RTL 级描述方式。
第一种是always 模块的触发事件为电平敏感信号列表；第二种就是用assign 关键字描述的数据流赋值语句。
②always 模块的敏感表为电平敏感信号的电路可几乎可以完成对所有组合逻辑电路的建模。
always模块的敏感列表为所有判断条件信号和输入信号，但一定要注意敏感列表的完整性（注意通配符*的使用）。
由于赋值语句有阻塞赋值和非阻塞赋值两类，建议读者使用阻塞赋值语句“=”，原因将在“阻塞赋值和非阻塞赋值”中（现在还没有写）进行说明。
always 模块中的信号必须定义为reg 型，不过最终的实现结果中并没有寄存器。
这是由于在组合逻辑电路描述中，将信号定义为reg 型，只是为了满足语法要求。
③assign 语句的描述，利用条件符“?”可以描述一些相对简单的组合逻辑电路，左边的赋值信号只能被定义为wire 型。
当组合逻辑比较复杂时，需要很多条语句assign 语句或者多重嵌套“？”，使得代码可读性极差，因此此时推荐always组合逻辑建模方式。
④设计时要注意不要出现组合逻辑环路：不要在组合逻辑中引入环路，在组合逻辑中引入环路会导致电路产生振荡、毛刺以及冲突等问题，从而降低设计的稳定性和可靠性，此外，环回逻辑的延时完全依靠组合逻辑门延迟和布线延迟。
一旦这些传播时延有所变化，则环路的整体逻辑将彻底失效。
其次，环路的时序分析是个死循环过程。
目前的EDA 开发工具为了计算环路的时序逻辑都会主动割断时序路径，引入许多不确定的因素。
因此要彻底避免环路。
（2）时序逻辑设计①时序电路的行为决定了其只能通过always 块语句实现，通过关键词“posedge”和“negedge”来捕获时钟信号的上升沿和下降沿。
在always 语句块中可以使用任何可综合的标志符。
