基于Verilog HDL多功能代码转换电路的设计
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多功能数字钟NJUST多功能数字钟设计基于VerilogHDL语言学院:电子工程与光电技术学院学号:************姓名:指导教师:2014年11月21日星期五摘要:基于FPGA平台,运用Verilog语言编写设计一多功能数字钟,包括基本的时钟,校时校分,整点报时功能。
扩展闹钟,秒表,万年历,键盘输入功能。
Abstract:FPGA-based platform, using Verilog language to design amulti-functional digital clock, including basic function of clock, school hours, school minutes,the whole point timekeeping. And extended function of alarm clock, stopwatch, calendar, keyboard input.关键词:多功能数字钟,可编程逻辑器件,EDA设计,VerilogKeywords:multi-functional digital clock, FPGA, EDA disign, Verilog目录1 设计要求 (2)2 设计方案选择及思路分析 (2)3 各子模块设计原理和分析 (3)3.1 分频模块 (3)3.2 时分秒模块 (5)3.3 时分调整模块 (6)3.4 报时模块 (7)3.5 扫描显示模块 (8)3.6 秒表模块 (9)3.7 闹钟模块 (10)3.8 万年历模块 (12)3.9 键盘扫描模块 (13)4 调试仿真 (15)5 编程下载 (16)6 结论 (17)7 参考文献 (17)8 实验感想 (17)9 源代码 (18)11 设计要求基于FPGA可编程逻辑器件,用quatusII软件设计一个多功能数字钟,其基本要求如下:1.有基础的计时显示功能,即时、分、秒显示在6个七段管上2.K0,K1,K2,K3分别为系统使能(暂停),时钟清零,校时,校分开关。
基于Verilog HDL的多功能信号发生器1、引言信号发生器是一种能够产生大量标准信号和用户定义信号,并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
传的信号发生器多采用模拟分立元件实现,尺寸大、灵活性差、电路结构复杂、设计周期长、调试繁琐。
随着大规模集成电路技术和EDA技术的迅速发展,使得数字系统的硬件设计如同软件设计那样方便快捷,而V erilog HDL 是当前应用最广泛的并成为IEEE标准的一种硬件描述语言。
V erilog HDL是在C语言的基础上演化而来,具有结构清晰、文法简明、功能强大、高速模拟和多库支持等优点。
为此本文通过使用V erilog HDL硬件描述语言设计了一波形可选、频率幅度可调的多功能信号发生器,电路结构简单,易于扩展重构,具有很大的灵活性。
2、多功能信号发生器的设计根据设计要求,该系统的原理框图如图1所示,由div分频器,cnt64计数器,data_rom 只读存储器组成。
⑴div是分频器,对外部提供的主频率时钟信号clk_in进行分频,以得到满足多功能信号发生器设计要求的时钟频率,clk_in是外部的主频率输入端,clr是清零控制端,step是步长控制端,当step输入上跳变信号时,可改变分频器的分频比,分频结果由clk_out端输出。
module div(clk_in,step,clr,clk_out);input clk_in,step,clr;output clk_out;reg clk_out;reg [10:0] stepnum;reg [24:0] cnter;always @(posedge step or negedge clr)beginif(~clr)stepnum=1;else if(stepnum<1000) stepnum=stepnum+1;else stepnum=0;endalways @(posedge clk_in)beginif (cnter<stepnum) cnter=cnter+1;else cnter=0;if (cnter==0) clk_out=1;else clk_out=0;endendmodule⑵cnt64是参数可设置的64进制计数器,用于产生data_rom的8位地址,clk时钟输入端,连接分频器的clk_out输出,clr清零输入端,wavesel波形选择输入端,通过输入上跳变信号,分别可循环选择正弦波、锯齿波、方波、三角波。
verilog代码综合成电路
标题: Verilog代码综合成电路
Verilog硬件描述语言(HDL)广泛应用于数字电路的设计和验证。
它采用硬件描述语言的文本形式来描述数字电路的行为和结构。
Verilog代码可以使用EDA工具(电子设计自动化工具)进行综合,最终生成门级模拟网表或实际的电路布局。
综合过程通常包括以下几个主要步骤:
1. 代码分析和解析
首先,EDA工具会读取Verilog源代码,对其进行语法和语义分析。
如果代码存在错误,工具会给出相应的错误信息和警告。
2. 优化和技术映射
在这个步骤中,工具会优化代码,并将其映射到目标技术库中的基本逻辑门、触发器等元件。
优化包括如逻辑简化、时序优化等。
3. 网表生成
优化后的逻辑门级描述被转换成硬件描述的数据结构,即网表(Netlist)。
网表包含了设计中每个逻辑元件、互连线路的详细信息。
4. 后续处理
网表可用于门级仿真、功耗估算、布局布线等后续工作。
一些EDA工具还会生成与FPGA或定制芯片相关的配置文件。
Verilog代码综合为我们提供了从高层次抽象硬件描述到实际电路实现的桥梁。
对于复杂的数字系统,HDL和EDA工具使得设计过程自动化、高效和可管理。
基于Verilog HDL的电子电路设计图的一种可视化编程方法作者:邓凯升赵宇晴来源:《卷宗》2014年第10期随着计算机软件工程技术的迅速发展,可视化编程技术已经成为当今软件开发最重要的工具和手段。
尤其是Power Builder、Visual C++等开发工具的出现,大大推动了可视化编程技术的发展。
本文旨在探索可视化编程技术在基于硬件描述语言的电子电路设计领域的实现,介绍一种将电路设计图自动转换成硬件描述语言(Verilog HDL)的方法。
1.设计思想及实现方法1.1.电路图的处理思想电路图的处理是指将电路设计图的信息转换成可处理的数据存储到数据结构中的过程。
在电子电路图设计者完成画图后,将电路图的图形信息转化成数据结构信息进行存储,方便进行接下来硬件描述语言的自动生成。
我们选择在电路图完成后统一进行信息转换,这样不容易出错,而且实时转换可能会造成转换信息的反复更新重写,增加了转换过程的设计负担、降低了效率。
具体的数据结构描述见1.2。
1.2 主要数据结构每个电路图都由一个类对象存储,类对象的定义如下:struct mycircuit{gate[];//gate类数组,记录门信息ngate; //整型变量,记录电路中门的个数pin[]; //pin类数组,记录端口详细信息npin; //整型变量,记录电路中端口的个数wire[]; //wire类数组,记录线路信息nwire; //整型变量,记录电路中连线的条数}此处引入一个新的概念——电路信息表,是在逻辑上存储电路连接关系的数据结构。
和路由器维护的路由表原理相似,电路图中的每个元件都会维护一张电路信息表,这张表记录了该元件的位置,该元件的种类,以及该元件的连线情况。
下面以组合逻辑电路为例建立示范电路信息表:struct position /* Position类,记录元器件所在位置的坐标*/ {x;y;};struct gate/* gate类,记录门信息*/ {inwrie[];//整型数组,输入线路编号nwin;//整型变量,输入线路数量outwrie[];//整型数组,输出线路编号nwrout;//整型变量,输出线路数量psi;//position类对象,门的位置信息type;//整型标志位,区分电路中门类型};struct pin/* pin类,记录输出输出端口信息*/ {psi;//position类对象,记录端口位置type;//整型变量,标志位,0为输入端口,1为输出端口iowire;//整型变量,记录与该端口连接的线路编号};struct wire/*wire类,存储连线相关的信息*/ {start;//position类对象,线头位置end;//position类对象,线尾位置endgate;//整型变量,起点连接的门编号startgate;//整型变量,终点连接的门编号endpin;//整型变量,起点连接的端口编号startpin;/整型变量,终点连接的端口编号status;//整形变量,生成硬件描述语言过程中的状态位,当前算法生成过程只需一次扫描 };为了提高效率,电路信息表中对其他类的保存均由整型数组记录其编号,编号是自动分配的,具体分配方法见1.3。
基于Verilog的数字电路设计与模拟数字电路设计是现代电子领域中至关重要的一部分,它涉及到数字系统中各种逻辑门、寄存器、计数器等元件的设计和实现。
而Verilog作为一种硬件描述语言,被广泛应用于数字电路设计中,能够帮助工程师们更高效地进行数字电路的建模、仿真和验证。
本文将介绍基于Verilog的数字电路设计与模拟的相关内容,包括Verilog语言基础、数字电路设计流程、常用的数字电路元件设计以及Verilog仿真工具的使用等方面。
Verilog语言基础Verilog是一种硬件描述语言(HDL),它可以描述数字系统中的行为和结构,是数字电路设计中常用的编程语言之一。
Verilog包括结构化Verilog和行为Verilog两种描述方式,结构化Verilog主要用于描述数字系统的结构,而行为Verilog则用于描述数字系统的行为。
在Verilog中,最基本的单元是模块(module),一个模块可以包含输入端口、输出端口以及内部逻辑。
示例代码star:编程语言:verilogmodule and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule示例代码end上面是一个简单的AND门模块的Verilog描述,其中input表示输入端口,output表示输出端口,assign用于赋值操作。
通过这样的描述,我们可以实现各种逻辑门、寄存器、计数器等数字电路元件。
数字电路设计流程在进行数字电路设计时,通常需要遵循一定的设计流程,以确保设计的正确性和可靠性。
典型的数字电路设计流程包括需求分析、概念设计、详细设计、验证和实现等阶段。
在Verilog中,我们可以通过编写相应的代码来完成这些阶段的工作。
需求分析:明确设计的功能需求和性能指标。
概念设计:根据需求设计数字系统的整体结构和功能模块。
详细设计:对各个功能模块进行详细设计,包括内部逻辑和接口定义。
用verilog-HDL多功能数字钟Verilog HDL实验报告基于Verilog HDL语言的多功能数字钟设计一、试验目的设计一个有如下功能的数字钟:(1)计时功能:包括时、分、秒。
(2)定时与闹钟功能:能在所设定的时间发出铃音。
(3)校时功能:对小时、分钟和秒钟进行手动校时。
(4)整点报时功能:每到整点能够发出“嘀嘀嘀嘀嘟”四短一长的报时。
二、试验原理ALERT HOUR[7..0]MIN[7..0]SEC[7..0]LD_ALERT LD_HOUR LD_MINCLK CLK_1K MODE TURN CHANGEclockCLK CLK_1K MODE TURN CHANGEALERTHOUR[7..0]MIN[7..0]SEC[7..0]LD_ALERT LD_HOUR LD_MIN多功能数字钟端口示意图数字钟设有五个输入端,分别为时钟输入(CLK )、模式(MODE )、产生声音的时钟信号(CLK_1K )、切换(TURN )和调时(CHANGE )键。
输出共七个,其中HOUR[7..0]、MIN[7..0]和SEC[7..0]采用BCD 计数方式,分别驱动2个数码管。
硬件电路原理图如下:三、试验内容1. 代码/*信号定义:clk: 标准时钟信号,其频率为4Hz;clk_1k:产生闹铃声、报时音的时钟信号,其频率为1024Hz;mode:功能控制信号;为0:计时功能;为1:闹钟功能;为2:手动校时功能;turn:接按键,在手动校时功能时,选择是调整小时还是分钟;若长时间按住改建,还可使秒信号清零,用于精确调时;change: 接按键,手动调整时,每按一次,计数器加1;如果长按,则连续快速加1,用于快速调时和定时;hour,min,sec:此三信号分别输出并显示时、分、秒信号,皆采用BCD码计数,分别驱动6个数码管显示时间;alert:输出到扬声器的信号,用于产生闹铃音和报时音;闹铃音为持续20秒的急促的“嘀嘀嘀”音,若按住“change”键,则可屏蔽该音;整点报时音为“嘀嘀嘀嘀嘟”四短一长音;LD_alert:接发光二极管,指示是否设置了闹钟功能;LD_hour:接发光二极管,指示当前调整的是小时信号;LD_min:接发光二极管,指示当前调整的是分钟信号*/moduleclock(clk,clk_1k,mode,change,turn,alert,hour,min,sec,LD_alert,LD_hour,LD_mi n);input clk,clk_1k,mode,change,turn;output alert,LD_alert,LD_hour,LD_min;output[7:0] hour,min,sec;reg[7:0] hour,min,sec,hour1,min1,sec1,ahour,amin;reg[1:0] m,fm,num1,num2,num3,num4;reg[1:0] loop1,loop2,loop3,loop4,sound;reg LD_hour,LD_min;reg clk_1Hz,clk_2Hz,minclk,hclk;reg alert1,alert2,ear;reg count1,count2,counta,countb;wire ct1,ct2,cta,ctb,m_clk,h_clk;always @(posedge clk)beginclk_2Hz<=~clk_2Hz;if(sound==3) begin sound<=0; ear<=1; end //ear信号用于产生或屏蔽声音else begin sound<=sound+1; ear<=0; endendalways @(posedge clk_2Hz) //由4Hz的输入时钟产生1Hz的时基信号clk_1Hz<=~clk_1Hz;always @(posedge mode) //mode信号控制系统在三种功能间转换begin if(m==2) m<=0; else m<=m+1; endalways @(posedge turn)fm<=~fm;always //产生count1,count2,counta,countb四个信号begincase(m)2:begin if(fm)begin count1<=change; {LD_min,LD_hour}<=2; endelsebegin counta<=change; {LD_min,LD_hour}<=1; end{count2,countb}<=0;end1:begin if(fm)begin count2<=change; {LD_min,LD_hour}<=2; endelsebegin countb<=change; {LD_min,LD_hour}<=1; end{count1,counta}<=2'b00;enddefault:{count1,count2,counta,countb,LD_min,LD_hour}<=0;endcaseendalways @(negedge clk) //如果长时间按下“change”键,则生成“num1”信号用于连续快速加1if(count2) beginif(loop2==3) num2<=1;elsebegin loop2<=loop2+1; num2<=0;endendelse begin loop2<=0; num2<=0; endalways @(negedge clk) //产生num2信号if(count1) beginif(loop3==3) num3<=1;elsebegin loop3<=loop3+1; num3<=0; endendelse begin loop3<=0; num3<=0; endalways @(negedge clk)if(counta) beginif(loop4==3) num4<=1;elsebegin loop4<=loop4+1; num4<=0; endendelse begin loop4<=0; num4<=0; endassign ct1=(num3&clk)|(!num3&m_clk); //ct1用于计时、校时中的分钟计数assign ct2=(num1&clk)|(!num1&count2); //ct2用于在定时状态下调整分钟信号assign cta=(num4&clk)|(!num4&h_clk); //cta用于计时、校时中的小时计数assign ctb=(num2&clk)|(!num2&countb); //ctb用于在定时状态下调整小时信号always @(posedge clk_1Hz) //秒计时和秒调整进程if(!(sec1^8'h59)|turn&(!m))beginsec1<=0;if(!(turn&(!m))) minclk<=1;end//按住“turn”按键一段时间,秒信号可清零,该功能用于手动精确调时else beginif(sec1[3:0]==4'b1001)begin sec1[3:0]<=4'b0000; sec1[7:4]<=sec1[7:4]+1; endelse sec1[3:0]<=sec1[3:0]+1; minclk<=0;endassign m_clk=minclk||count1;always @(posedge ct1) //分计时和分调整进程beginif(min1==8'h59) begin min1<=0; hclk<=1; endelse beginif(min1[3:0]==9)begin min1[3:0]<=0; min1[7:4]<=min1[7:4]+1; endelse min1[3:0]<=min1[3:0]+1; hclk<=0;endendassign h_clk=hclk||counta;always @(posedge cta) //小时计时和小时调整进程if(hour1==8'h23) hour1<=0;else if(hour1[3:0]==9)begin hour1[7:0]<=hour1[7:4]+1; hour1[3:0]<=0; endelse hour1[3:0]<=hour1[3:0]+1;always @(posedge ct2) //闹钟定时功能中的分钟调节进程if(amin==8'h59) amin<=0;else if(amin[3:0]==9)begin amin[3:0]<=0; amin[7:4]<=amin[7:4]+1; endelse amin[3:0]<=amin[3:0]+1;always @(posedge ctb) //闹钟定时功能中的小时调节进程if(ahour==8'h23) ahour<=0;else if(ahour[3:0]==9)begin ahour[3:0]<=0; ahour[7:4]<=ahour[7:4]+1; endelse ahour[3:0]<=ahour[3:0]+1;always //闹铃功能if((min1==amin)&&(hour1==ahour)&&(amin|ahour)&&(!change))//若按住“change”键不放,可屏蔽闹铃音if(sec1<8'h20) alert1<=1; //控制闹铃的时间长短else alert1<=0;else alert1<=0;always //时、分、秒的现实控制case(m)3'b00: begin hour<=hour1; min<=min1; sec<=sec1; end//计时状态下的时、分、秒显示3'b01: begin hour<=ahour; min<=amin; sec<=8'hzz; end//定时状态下的时、分、秒显示3'b10: begin hour<=hour1; min<=min1; sec<=8'hzz; end//校时状态下的时、分、秒显示endcaseassign LD_alert=(ahour|amin)?1:0; //指示是否进行了闹铃定时assign alert=((alert1)?clk_1k&clk:0)|alert2; //产生闹铃音或整点报时音always //产生整点报时信号alert2beginif((min1==8'h59)&&(sec1>8'h54)||(!(min1|sec1)))if(sec1>8'h54) alert2<=ear&clk_1k; //产生短音else alert2<=!ear&clk_1k; //产生长音else alert2<=0;endendmodule2. 仿真图四、小结及体会为了做多功能数字钟,我借了多本关于Verilog HDL的程序设计书。
Verilog基本电路设计(包括:时钟域同步、无缝切换、异步FIFO、去抖滤波))Verilog基本电路设计共包括四部分:单bit跨时钟域同步时钟无缝切换异步FIFO去抖滤波Verilog基本电路设计之一: 单bit跨时钟域同步(帖子链接:/thread-605419-1-1.html)看到坛子里不少朋友,对于基本数字电路存在这样那样的疑惑,本人决定开贴,介绍数字电路最常见的模块单元,希望给初学者带来帮助,也欢迎大佬们前来拍砖。
如果想要做数字设计,下面这些电路是一定会碰到的,也是所有大型IP,SOC设计必不可少的基础,主要包括异步信号的同步处理,同步FIFO,异步FIFO,时钟无缝切换,信号滤波debounce等等,后面会根据大家反馈情况再介绍新电路。
首先介绍异步信号的跨时钟域同步问题。
一般分为单bit的控制信号同步,以及多bit的数据信号同步。
多bit的信号同步会使用异步FIFO完成,而单bit的信号同步,又是时钟无缝切换电路以及异步FIFO电路的设计基础,这里先介绍单bit信号同步处理。
clka域下的信号signal_a,向异步的clkb域传递时,会产生亚稳态问题。
所有的亚稳态,归根结底就是setup/hold时间不满足导致。
在同一个时钟域下的信号,综合以及布线工具可以在data路径或者clock路径上插入buffer使得每一个DFF的setup/hold时间都满足;但是当signal_a在clkb域下使用时,由于clka与clkb异步,它们的相位关系不确定,那么在clkb的时钟沿到来时,无法确定signal_a此时是否处于稳定无变化状态,也即setup/hold时间无法确定,从而产生亚稳态。
这种异步信号在前后端流程里面是无法做时序分析的,也就是静态时序分析里常说的false_path。
消除亚稳态,就是采用多级DFF来采样来自另一个时钟域的信号,级数越多,同步过来的信号越稳定。
对于频率很高的设计,建议至少用三级DFF,而两级DFF同步则是所有异步信号处理的最基本要求。
verilog hdl数字集成电路设计与原理 数字集成电路是现代电子技术中的重要组成部分,其设计与原理对于电子工程师来说至关重要。
本文将以Verilog HDL为工具,介绍数字集成电路的设计与原理。
一、数字集成电路的概述 数字集成电路是由稳定的电气或电子器件组成的,能够执行数字逻辑操作的电路。
它们以二进制表示,通过与、或、非等逻辑门实现简单或复杂的数字逻辑功能。
数字集成电路的设计与原理是研究数字逻辑电路的基础,是实现数字系统的关键。
二、Verilog HDL的介绍 Verilog HDL是硬件描述语言(Hardware Description Language )的一种,广泛应用于数字电路设计领域。
它不仅可以用于描述数字电路的结构和功能,还可以用于验证和仿真电路的行为。
Verilog HDL 为数字集成电路设计与原理提供了一种高效的工具和方法。
三、数字集成电路的设计步骤 1. 确定需求:在进行数字集成电路的设计之前,首先要明确电路的需求和功能。
例如,设计一个加法器电路,需要明确输入和输出的位数,以及所需的运算规则。
2. 设计逻辑功能:根据电路的需求和功能,使用Verilog HDL描述电路的逻辑功能。
例如,使用逻辑门和寄存器等基本组件,以及运算、比较和控制逻辑来实现增加和溢出处理。
3. 进行仿真:使用Verilog HDL工具进行电路的仿真,验证设计的正确性。
通过使用测试输入数据,观察输出是否符合预期结果。
如果有错误或问题,需要进行调试和修改。
4. 进行综合:将Verilog HDL代码综合为门级电路。
综合工具会将Verilog HDL描述的逻辑电路转化为实际的门级电路,包括各种逻辑门、寄存器和其他组件。
5. 进行布局布线:将综合后的电路进行物理设计,包括电路的布局和布线。
布局布线工具将综合后的门级电路映射到实际器件上,并进行连线等工作,以满足电路的时序和功耗要求。
6. 进行验证:验证设计的正确性和性能。
第五章 Verilog-HDL电路设计1.基础知识1.1 模块结构端口定义 module 模块名(输入输出端口列表);端口说明 input 输入端口;output 输出端口;信号说明 wire[n-1:0] x, y, z;reg[n-1] u, v, w;功能定义1.2数据类型reg型wire型1.3基本语句assign语句,过程赋值语句(=和<=)if …else 和case语句for和while语句always和initial块语句1.4建模方法结构建模(门级建模和模块实例化)行为建模(数据流建模和顺序行为建模)2.基本逻辑电路2.1 引例设计实现一个3人表决电路,若3个人中有2人或者超过2人同意,则表决通过;否则表决不通过。
解:①理解题意。
设a, b, c分别代表3个人,同意用1表示,不同意用0表示。
y代表表决结果,1表示通过,0表示不通过。
根据题意,当a,b,c三个中有2个为1,或者3个为1时,y=1;否则y=0。
②根据题意,列真值表:a b c y00000010010001111000101111011111③根据真值表,列输出方程:④化简方程⑤ 根据化简后的方程画出电路图2.1.1 对应①建模①当a, b ,c三个中有2个为1,或者3个为1时,y=1;否则y=0. module decision_1(a,b,c,y);input a,b,c;output y;reg y;always @(a, b, c)if ((a&b==1)|(b&c==1)|(c&a==1)|(a&b&c==1))y = 1;elsey = 0;endmodule2.1.2 对应②建模②真值表a b c y00000010010001111000101111011111module decision_2(a,b,c,y);input a,b,c;output y;reg y;always @(a, b, c)case ({a, b, c})3'b000:y = 0;3'b001:y = 0;3'b010:y = 0;3'b011:y = 1;3'b100:y = 0;3'b101:y = 1;3'b110:y = 1;3'b111:y = 1;endcaseendmodule2.1.3 对应③建模③根据真值表,列输出方程module decision_3(a,b,c,y);input a,b,c;output y;assign y = (~a&b&c)|(a&~b&c)|(a&b&~c)|(a&b&c);endmodule..4 对应④建模④化简方程module decision_4(a,b,c,y);input a,b,c;output y;assign y = (b&c)|(a&c)|(a&b);endmodule..5 对应⑤建模module decision_5(a,b,c,y);input a,b,c;output y;wire ab, bc, ca;and (ab, a, b),(bc, b, c),(ca ,c, a);or (y, ab, bc, ca);endmodule.1 基本组合逻辑电路数字逻辑电路就本质而言,分为组合逻辑和时序逻辑两大类。
verilog hdl数字集成电路设计与原理(一)Verilog HDL数字集成电路设计与原理1. 引言•Verilog HDL是一种硬件描述语言,用于描述数字集成电路的行为和结构。
•本文将从基础开始,详细介绍Verilog HDL的设计与原理。
2. Verilog HDL基础知识•Verilog HDL是一种高级硬件描述语言,它允许我们使用模块化的方式来描述数字集成电路。
•通过Verilog HDL,我们可以描述电路的输入、输出以及内部逻辑。
•Verilog HDL使用模块化的形式,将电路划分为多个模块,每个模块负责完成特定的功能。
3. Verilog HDL模块•在Verilog HDL中,一个模块可以包含多个输入端口和输出端口。
•输入端口用于接收外部信号,输出端口用于输出内部计算结果。
•通过模块之间的互连,可以构建出复杂的电路结构。
4. Verilog HDL信号•在Verilog HDL中,信号是电路中的基本元素,可以是任何数据类型。
•信号可以通过赋值语句进行操作,例如逻辑运算、赋值操作等。
•信号的值可以在时钟的上升沿或下降沿进行更新。
5. Verilog HDL运算符•Verilog HDL提供了各种运算符,用于实现数字集成电路的运算功能。
•运算符包括逻辑运算符、位运算符、算术运算符等。
•运算符的选择和使用需要根据电路的需求进行灵活调整。
6. Verilog HDL过程•在Verilog HDL中,过程用于描述电路的行为和时序逻辑。
•过程包括组合逻辑过程和时序逻辑过程。
•组合逻辑过程是对输入进行组合运算得到输出,时序逻辑过程则需要考虑时钟和状态的变化。
7. Verilog HDL测试与调试•在实际设计中,测试与调试是非常重要的环节。
•可以通过自动生成测试向量、仿真、波形查看等方式进行测试与调试。
•通过不断优化和调试,可以确保电路设计的正确性和可靠性。
8. 总结•Verilog HDL是数字集成电路设计与原理中的重要工具和技术。
Verilog HDL程序设计一、实验目的:1.掌握Verilog HDL程序的设计方法2.熟悉Quartus_II 9.0的安装3.熟悉Quartus_II 9.0的使用二、实验工具:Quartus_II 9.0三、上机内容:本上机实验采用Verilog HDL描述一个基本的数字逻辑单元(数据选择器、加法器等),在Quartus_II 9.0中进行仿真,并观察逻辑综合后得到的RTL图。
Verilog HDL是一种硬件描述语言(HDL: Hardware Discription Language),是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。
模块是Verilog 的基本描述单位,用于描述某个设计的功能或结构及其与其他模块通信的外部端口。
一个设计的结构可使用开关级原语、门级原语和用户定义的原语方式描述; 设计的数据流行为使用连续赋值语句进行描述; 时序行为使用过程结构描述。
一个模块可以在另一个模块中调用。
模块的定义从关键字module开始,到关键字endmodule结束,每条Verilog HDL语句以“;”做为结束(块语句、编译向导、endmodule等少数除外)。
一个完整的Verilog模块由以下五个部分组成:1.模块定义行:module module_name (port_list);2.说明部分用于定义不同的项,例如模块描述中使用的寄存器和参数。
语句定义设计的功能和结构。
说明部分和语句可以散布在模块中的任何地方;但是变量、寄存器、线网和参数等的说明部分必须在使用前出现。
为了使模块描述清晰和具有良好的可读性, 最好将所有的说明部分放在语句前。
说明部分包括:寄存器,线网,参数:reg, wire, parameter端口类型说明行:input, output, inout函数、任务:function, task, 等3.描述体部分:这是一个模块最重要的部分,在这里描述模块的行为和功能,子模块的调用和连接,逻辑门的调用,用户自定义部件的调用,初始态赋值,always块,连续赋值语句等等。
project2--基于Verilog HDL多功能代码转换电路的设计一.代码
module cycy(in,out,ERR,a);
input [4:1]in,a;
output [4:1]out;
output ERR;
reg [4:1]out,out1,out2,out3;
reg ERR;
always @ (*)
begin
case(in)
4'b0000:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0001100000000;
4'b0001:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0010000010001;
4'b0010:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0010100100011;
4'b0011:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0011000110010;
4'b0100:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0011101000110;
4'b0101:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0100010110111;
4'b0110:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0100111000101;
4'b0111:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0101011010100;
4'b1000:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0101111101100;
4'b1001:{ERR,out1,out2,out3}=13'b0110011111000;
default:{ERR,out1,out2,out3}=13'b1000000000000;
endcase
case(a)
4'b0000:out=out1;
4'b0001:out=out2;
4'b0010:out=out3;
default:out=0;
endcase
end
endmodule
二.仿真
四.功能表
输入一个四位8421码和二位控制信号。
当a为0000时输出对应的余三码;当a为0001时输出对应的2421码;当a为0010时输出对应的格雷BCD码;当出现伪码时,ERR=1.
五.基于逻辑门设计方法和基于HDL设计方法的比较
基于逻辑门设计更能直观地操作原理图,适合已知真值表或逻辑函数时使用;基于HDL 设计方法不仅适合已知真值表或逻辑函数时,更能在知道原件功能时直接设计,不需要再列出真值表化简等过程,更加简单快捷。
六.小结
本次大作业让我对于之前的软件使用方法进行了巩固,并学会了更多的运用。
一开始我不太清楚怎么做,经过看视频和请教同学终于完成了。
以后要多练习多思考。