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Verilog HDL数字设计与综合(第二版) 第四章课后习题答案

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数字系统设计与veriloghdl课后答案

数字系统设计与veriloghdl课后答案

数字系统设计与veriloghdl课后答案【篇一：数字逻辑与数字系统设计习题参考答案】>第1章习题解答1.3 (1)86(2)219(3)106.25(4)0.6875 (4)0.1011.4 (1)101111(2)1001000(3)100001l.111.5 (1)(117)10=(165)8=(1110101)2=(75)16(2)(3452)10=(6574)8=(110101111100)2=(d7c)16(3)(23768.6875)10=(56330.54)8=(101110011011000.1011)2=(5cd 8.b)16 (4)(0.625)10=(0.5)8=(0.101)2=(0.a)16 1.6(1)(117)8=(1001111)2=(79)10(2)(7456)8=(111100101110)2=(3886)10(3)(23765.64)8=(10 0111 1111 0101.1101)2=(10229.8125)10(4)(0.746)8=(0.11111)2=(0.96875)10 1.7 (1)(9a)16=(10011010)2=(154)10(2) (3cf6)16=(11110011110110)2=(15606)10(3) (7ffe.6)16=(111111*********.011)2=(32766.375)10 (4)(0.c4)16=(0.110001)2=(0.765625)10 1-8(1)(125)10=(000100100101)8421bcd(2)(7342)10=(0111001101000010)8421bcd(3)(2018.49)10=(0010000000011000.01001001)8421bcd(4)(0.785)10=(0.011110000101)8421bcd1.9(1)(106)10=(1101010)2 原码=反码=补码=01101010 (2)(-98)10=(-1100010)2原码=11100010反码=10011101 补码=11100011(3)(-123)10=(-1111011)2 原码=11111011反码=10000101 补码=11111011(4)(-0.8125)10=(-0.1101)2 原码=1.1101000反码=1.0010111 补码=1.00110001.10(1)(104)10=(1101000)2 [1101000]补=01101000(-97)10=(-1100001)2 [-1100001]补=1001111101101000 + 10011111 0000011110000011 + 01001111 11010010[104-97]补=01101000+10011111=00000111, 104-97=(00000111)2=7 (2) (-125)10=(-1111101)2(79)10=(01001111)2[-1111101]补=10000011 [01001111]补=0100111101111000 [-125+79]补=10000011+01001111=11010010，-125+79=(-0101110)2=-46 (3) (120)10=(1111000)2[01111000]补=01111000(-67)10=(-1000011)2[-1000011]补=10111101[120-67]补=10000011+01001111=00110101，-125+79=(00110101)2=53 (4) (-87)10=(-1010111)2[-1010111]补=10101001(12)10=(1100)2[1100]补=00001100[-87+12]补=10101001+00001100=10110101，-125+79=(-1001011)2=-75+ 10111101 0011010110101001+ 00001100 10110101第2章习题解答2.3 解：根据逻辑图可直接写出逻辑表达式：(a) f=ab?bc；(b)f=abbcac解：设3个输入变量分别为a、b、c，输出为f，按题意，其中有奇数个为1，则输出f＝1，因此可写出其逻辑表达式为f=abc?abc?abc?abc。

EDA技术与Verilog-HDL(潘松)第四章课后习题答案精品PPT课件

EDA技术与Verilog-HDL(潘松)第四章课后习题答案精品PPT课件
begin s <= G2 | G3 ; if (G1 == 0) Y <= 8'b1111_1111; else if (s) Y <= 8'b1111_1111; else case ( A ) 3'b000: Y = 8'b11111110; 3'b001: Y = 8'b11111101; 3'b010: Y = 8'b11111011; 3'b011: Y = 8'b11110111; 3'b100: Y = 8'b11101111; 3'b101: Y = 8'b11011111; 3'b110: Y = 8'b10111111; 3'b111: Y = 8'b01111111; default:Y = 8'bxxxxxxxx; endcase end
else if (A==3'b101)Y=8'b11011111;
else if (A==3'b110)Y=8'b10111111;
else if (A==3'b111)Y=8'b01111111;
else
Y=8'bxxxxxxxx;end
end
endmodule
//测试文件，??部分请根据被测试的文件修改 module stimulus;
//一个二进制全减器顶层设计进行了阐述
output diffr,sub_out;
input x,y,sub_in;
wire e,d,f;
h_suber u1(x,y,e,d);
//
h_suber u2(.x(e),.diff(diffr),.y(sub_in),.s_out(f));//

Verilog HDL数字设计与综合(第二版) 第四章课后习题答案

Verilog HDL数字设计与综合(第二版) 第四章课后习题答案

1．模块的基本组成部分有哪些？哪几个部分必须出现？答：模块的基本组成部分包括：关键字module ，模块名、端口列表、端口声明和可选的参数声明，模块内部还有5个基本组成部分是：变量声明、数据流语句、低层模块实例、行为语句块以及任务和函数。

在模块的所有组成部分中，只有module 、模块名和endmodule 必须出现，其他部分都是可选的，用户可以根据设计的需要随意选用。

2．一个不与外部环境交互的模块是否有端口？模块定义中是否有端口列表？答：严格意义上讲，一个模块如果与外界没有任何交互，那么自然是不需要有而且是不可能有端口的。

在没有端口的情况下，端口列表自然也是不存在的。

3．一个4位并行移位寄存器的I/O 引脚如下图所示。

写出模块shift_reg 的定义，只需写出端口列表和端口定义，不必写出模块的内部结构。

答：模块代码如下：module shift_reg(clock,reg_in,reg_out);input clock;input [3:0] reg_in;output [3:0] reg_out;//********XXXXXXX**************endmodule4．定义一个顶层模块stimulus ，在其中声明reg 变量REG_IN （4位）和CLK （1位）以及wire变量REG_OUT （4位）。

在其中调用（实例引用）模块shift_reg ，实例名为sr1，使用顺序端口连接。

答：模块代码如下module stimulus();reg CLOCK;reg [3:0] REG_IN;wire [3:0] REG_OUT;//*******connect in order************shift_reg sr1(CLOCK,REG_IN,REG_OUT);endmodulereg_in [3:0] clockreg_out [3:0]32Verilog HDL数字设计与综合（第二版）5．将上题的端口连接方法改为命名连接。

FPGA通信设计基础_第四章_ModelSim使用

FPGA通信设计基础_第四章_ModelSim使用

4.3 ModelSim仿真
功能仿真(前仿真,代码仿真)
主旨在于验证电路的功能是否符合设计要求，其特点是 不考虑电路门延迟与线延迟，主要是验证电路与理想情况是 否一致。可综合FPGA代码是用RTL级代码语言描述的，其输 入为RTL级代码与Testbench.在设计的最初阶段发现问题,可 节省大量的精力。
14
7.退出仿真 在仿真调试完成后退出仿真,在主窗口中选择simulateend simulation
15
补充:
加testbench,仿真步骤跟前面相似, 装载文件时双击count4 在sim中点击count4,add add to wave 对输入信号clk,reset编辑测试波形
16
点击run -all
18
展开Verilog项，双击Creat Testbench会出现一个创 建向导选择Specify Design Unit工作库下的目标文件，点 Next可以指定Testbench的名称以及要编译到的库等，此处 我们使用默认设置直接点Finish。这时在Testbench内会出 现对目标文件的各个端口的定义还有调用函数，以自己 Testbench内添加内容，然后保存为.v格式即可。按照前面 的方法把Testbench文件也编译到工作库中。
在每一次循环，修改同一组激励变量
时序关系规则 代码紧凑
module loop_tb; reg clk; reg [7:0] stimulus;
wire [7:0] results; integer i;
DUT u1 (results, stimulus);
always begin // clock generation
module array_ tb; reg [7: 0] data_ bus, stim_

veriloghdl数字设计与综合答案

veriloghdl数字设计与综合答案

veriloghdl数字设计与综合答案【篇一：verilog习题选答】txt>答：fpga中，由程序来转换为可烧录的二进制码。

ic设计中，主要是由design-compiler来实现。

2．能否说模块相当于电路图中的功能模块，端口相当于功能模块的 3．assign声明语句,实例元件,always块,这三类描述中哪一种直接与电路结构有关?4．由连续赋值语句（assign）赋值的变量能否是reg型的？答：赋值运算分为连续赋值和过程赋值两种。

（1）连续赋值连续赋值语句只能对线网型变量进行赋值，而不能对寄存器型变量进行赋值，基本的语法结构为：assign #(延时量) 线网型变量名 = 赋值表达式; 一个线网型变量一旦被连续赋值语句赋值后，赋值语句右端赋值表达式的值将持续对赋值变量产生连续驱动，只要右端表达式任一操作数的值发生变化，就会立即触发对赋值变量的更新操作。

（2）过程赋值过程赋值主要用于两种结构化模块（initial和always）中的赋值语句。

在过程块中只能使用过程赋值语句，不能在过程块中出现连续赋值语句，同时过程赋值语句也只能用在过程赋值模块中。

基本的语法结构为：被赋值变量赋值操作符赋值表达式，其中，赋值操作符是“=”或“=”，它分别代表了阻塞赋值和非阻塞赋值类型。

过程赋值语句只能对寄存器类型的变量进行赋值，经过赋值后，上面这些变量的值将保持不变，直到另一条赋值语句对变量重新赋值为止。

5．如果都不带时间延迟、阻塞和非阻塞赋值有何不同？说明它们的不同点？答：代码1：module test(a,b,c,d,y); //两个与逻辑，1个或逻辑input a,b,c,d;output y;reg y,tmp1,tmp2;always @(a or b or c or d)// y的值并不等于当前的tmp1，tmp2相或的值，而是等于上 begin一次运算时tmp1，tmp2相或的值。

相当于一个延迟，在第2 tmp1 = ab; 次always模块运行完后得到想要的y值tmp2 = cd;y = tmp1|tmp2;endendmodule代码2：基本与代码1一样，只是在always的敏感列表中加入了temp1，temp2module test(a,b,c,d,y);input a,b,c,d;output y;reg y,tmp1,tmp2;always @(a or b or c or d or tmp1 or tmp2)//与代码一不同，begintmp1 = ab;tmp2 = cd;y = tmp1|tmp2;endendmodule代码3：在代码2中加进参数j，来帮助判断always模块的运行次数：module test(a,b,c,d,y);input a,b,c,d;output y;reg y,tmp1,tmp2;reg [8:0]j=0;always @(a or b or c or d or tmp1 or tmp2)beginj = j + 1;#5 //这里加了一个延时，方便分析tmp1 = ab;延迟消失了。

《verilog_数字系统设计课程》（第二版）思考题答案

《verilog_数字系统设计课程》（第二版）思考题答案

《verilog_数字系统设计课程》（第⼆版）思考题答案绪论1.什么是信号处理电路？它通常由哪两⼤部分组成？信号处理电路是进⾏⼀些复杂的数字运算和数据处理，并且⼜有实时响应要求的电路。

它通常有⾼速数据通道接⼝和⾼速算法电路两⼤部分组成。

2.为什么要设计专⽤的信号处理电路？因为有的数字信号处理对时间的要求⾮常苛刻，以⾄于⽤⾼速的通⽤处理器也⽆法在规定的时间内完成必要的运算。

通⽤微处理器芯⽚是为⼀般⽬的⽽设计的，运算的步骤必须通过程序编译后⽣成的机器码指令加载到存储器中，然后在微处理器芯⽚控制下，按时钟的节拍，逐条取出指令分析指令和执⾏指令，直到程序的结束。

微处理器芯⽚中的内部总线和运算部件也是为通⽤⽬的⽽设计，即使是专为信号处理⽽设计的通⽤微处理器，因为它的通⽤性也不可能为某⼀特殊的算法来设计⼀系列的专⽤的运算电路⽽且其内部总线的宽度也不能随便的改变，只有通过改变程序，才能实现这个特殊的算法，因⽽其算法速度也受到限制所以要设计专⽤的信号处理电路。

3.什么是实时处理系统？实时处理系统是具有实时响应的处理系统。

4.为什么要⽤硬件描述语⾔来设计复杂的算法逻辑电路？因为现代复杂数字逻辑系统的设计都是借助于EDA⼯具完成的，⽆论电路系统的仿真和综合都需要掌握硬件描述语⾔。

5.能不能完全⽤C语⾔来代替硬件描述语⾔进⾏算法逻辑电路的设计？不能，因为基础算法的描述和验证通常⽤C语⾔来做。

如果要设计⼀个专⽤的电路来进⾏这种对速度有要求的实时数据处理，除了以上C语⾔外，还须编写硬件描述语⾔程序进⾏仿真以便从电路结构上保证算法能在规定的时间内完成，并能通过与前端和后端的设备接⼝正确⽆误地交换数据。

6.为什么在算法逻辑电路的设计中需要⽤C语⾔和硬件描述语⾔配合使⽤来提⾼设计效率？⾸先C语⾔很灵活，查错功能强，还可以通过PLI编写⾃⼰的系统任务，并直接与硬件仿真器结合使⽤。

C语⾔是⽬前世界上应⽤最为⼴泛的⼀种编程语⾔，因⽽C程序的设计环境⽐Verilog HDL更完整，此外，C语⾔有可靠地编译环境，语法完备，缺陷缺少，应⽤于许多的领域。

Verilog HDL数字设计教程(贺敬凯)第4章


module multiplexer_N( X1,X2,X3,X4, sel,Y);
parameter N=8; //该参数定义了一个8位的4选1多 路选择器 input[N-1: 0] X1,X2,X3,X4;
第4章 Verilog HDL常用电路设计 input[1:0] sel;
output reg [N-1: 0] Y; always @(sel,X1,X2,X3,X4) case(sel) 2'b00: Y = X1;
output reg[N-1:0] out; always @(enable,input3,input2,input1,input0) begin
第4章 Verilog HDL常用电路设计
if(enable==2'b00) out=input3; else out='bz; if(enable==2'b01) out=input2; else out='bz;
endmodule
第4章 Verilog HDL常用电路设计 程序说明：
(1) 程序中定义了一个输入sel，一个输出Y，使用控制 信号sel来确定Y的输出。 (2) 由于本程序涉及求以2为底的对数计算，因此若修改 参数N，sel的位数就要手工做相应调整，这样才可实现任意 位数的译码器。
第4章 Verilog HDL常用电路设计
第4章 Verilog HDL常用电路设计
begin case(sel) 3'b000: result=X+Y; //加法 3'b001: result=X-Y; //减法 3'b010: result=X<<1; //左移1位 3'b011: result=X>>1; //右移1位 3'b100: result=X&Y; //相与 3'b101: result=X^Y; //异或 3'b110: result=~X; //求反 3'b111: result=X; //直通 endcase end endmodule

数字系统设计与veriloghdl课后答案

数字系统设计与veriloghdl课后答案【篇一：数字逻辑与数字系统设计习题参考答案】>第1章习题解答1.3 (1)86(2)219(3)106.25(4)0.6875 (4)0.1011.4 (1)101111(2)1001000(3)100001l.111.5 (1)(117)10=(165)8=(1110101)2=(75)16(2)(3452)10=(6574)8=(110101111100)2=(d7c)16(3)(23768.6875)10=(56330.54)8=(101110011011000.1011)2=(5cd 8.b)16 (4)(0.625)10=(0.5)8=(0.101)2=(0.a)16 1.6(1)(117)8=(1001111)2=(79)10(2)(7456)8=(111100101110)2=(3886)10(3)(23765.64)8=(10 0111 1111 0101.1101)2=(10229.8125)10(4)(0.746)8=(0.11111)2=(0.96875)10 1.7 (1)(9a)16=(10011010)2=(154)10(2) (3cf6)16=(11110011110110)2=(15606)10(3) (7ffe.6)16=(111111*********.011)2=(32766.375)10 (4)(0.c4)16=(0.110001)2=(0.765625)10 1-8(1)(125)10=(000100100101)8421bcd(2)(7342)10=(0111001101000010)8421bcd(3)(2018.49)10=(0010000000011000.01001001)8421bcd(4)(0.785)10=(0.011110000101)8421bcd1.9(1)(106)10=(1101010)2 原码=反码=补码=01101010 (2)(-98)10=(-1100010)2原码=11100010反码=10011101 补码=11100011(3)(-123)10=(-1111011)2 原码=11111011反码=10000101 补码=11111011(4)(-0.8125)10=(-0.1101)2 原码=1.1101000反码=1.0010111 补码=1.00110001.10(1)(104)10=(1101000)2 [1101000]补=01101000(-97)10=(-1100001)2 [-1100001]补=1001111101101000 + 10011111 0000011110000011 + 01001111 11010010[104-97]补=01101000+10011111=00000111, 104-97=(00000111)2=7 (2) (-125)10=(-1111101)2(79)10=(01001111)2[-1111101]补=10000011 [01001111]补=0100111101111000 [-125+79]补=10000011+01001111=11010010，-125+79=(-0101110)2=-46 (3) (120)10=(1111000)2[01111000]补=01111000(-67)10=(-1000011)2[-1000011]补=10111101[120-67]补=10000011+01001111=00110101，-125+79=(00110101)2=53 (4) (-87)10=(-1010111)2[-1010111]补=10101001(12)10=(1100)2[1100]补=00001100[-87+12]补=10101001+00001100=10110101，-125+79=(-1001011)2=-75+ 10111101 0011010110101001+ 00001100 10110101第2章习题解答2.3 解：根据逻辑图可直接写出逻辑表达式：(a) f=ab?bc；(b)f=abbcac解：设3个输入变量分别为a、b、c，输出为f，按题意，其中有奇数个为1，则输出f＝1，因此可写出其逻辑表达式为f=abc?abc?abc?abc。

《Verilog HDL数字系统设计——原理、实例及仿真》课件第4章


拟仿真的过程语句，通常不能被逻辑综合工具所支持。
第4章 行为级建模方法
9
图4.1 initial语句执行顺序
第4章 行为级建模方法
10
【例4.1】 用initial语句在仿真开始时对各变量进行初始 化。
initial begin ina ='b000000; #10 ina ='b011000; #10 ina ='b011010; #10 ina ='b011011; #10 ina ='b010011; #10 ina ='b001100; end
法格式如下： always @ <敏感信号表达式> 语句块
其中，语句块的格式为 <块定义语句1> 时间控制1 行为语句1；
… 时间控制n 行为语句n； <块定义语句2>
第4章 行为级建模方法
13
以上的格式中： (1) 关键词always表明了该过程块是一个“always过程 块”。 (2) @ <敏感信号表达式>是可选项，有敏感事件列表的 语句块被称为“由事件控制的语句块”，它的执行要受敏感 事件的控制。 (3) “时间控制”用来对过程块内各条语句的执行时间进 行控制，它可以是任何一种时间控制方式。 (4) 语句块中的行为语句可以是如下语句中的一种：过程 赋值语句(阻塞型或非阻塞型)、过程连续赋值语句、if条件分 支语句、case条件分支语句、循环控制语句(forever、repeat、 while、for循环控制语句)、wait等待语句、disable中断语句、 事件触发语句、任务调用语句(用户定义第4章 行为级建模方法
4
通过该例，应建立以下概念： (1) 只有寄存器类型的信号才可以在always和initial 语句 中进行赋值，类型定义通过reg语句实现； (2) 采用行为级描述方式，即直接采用“+”来描述加法， {Count，Sum}表示对位数的扩展，因为两个1 bit相加，产生 的和有两位，低位放在Sum变量中，进位放在Count 中； (3) always语句一直重复执行，由敏感列表(always语句括 号内的变量)中的变量触发； (4) always语句从0时刻开始； (5) 在begin和end之间的语句是顺序执行的，属于串行语 句。

数字系统设计与VerilogHDL课后习题

数字系统设计与VerilogHDL课后习题习题11.1现代EDA技术的特点有哪些？1.2什么是T op-down设计方式？1.3数字系统的实现方式有哪些？各有什么优缺点？1.4什么是IP复用技术？ IP核对EDA技术的应用和发展有什么意义?1.5用硬件描述语言设计数字电路的优势是什么？1.6结合自己的使用情况谈谈对EDA工具的认识。

1.7基于FPGA/CPLD的数字系统设计流程包括哪些步骤？1.8什么是综合？常用的综合工具有哪些？1.9功能仿真与时序仿真有什么区别？1.10 FPGA与ASIC在概念上有什么区别？习题22.1 PLA和PAL在结构上有什么区别？2.2说明GAL的OLMC有什么特点，它怎样实现可编程组合电路和时序电路？2.3简述基于乘积项的可编程逻辑器件的结构特点。

2.4基于查找表的可编程逻辑结构的原理是什么？2.5基于乘积项和基于查找表的结构各有什么优点？2.6 CPLD和FPGA在结构上有什么明显的区别？各有什么特点？2.7 FPGA器件中的存储器块有何作用？2.8 Altera的MAX II器件是属于CPLD还是FPGA，请查阅有关资料并进行分析。

2.9边界扫描技术有什么优点？2.10说说JTAG接口都有哪些功能。

2.11 FPGA/CPLD器件未来的发展趋势有哪些？习题44.1 用Verilog设计一个8位加法器，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。

4.2 用Verilog设计一个8位二进制加法计数器，带异步复位端口，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。

4.3用Verilog设计一个模60的BCD码计数器，进行综合和仿真，查看综合和仿真结果。

习题66.1阻塞赋值和非阻塞赋值有什么本质的区别？6.2用持续赋值语句描述一个4选1数据选择器。

6.3用行为语句设计一个8位计数器，每次在时钟的上升沿，计数器加1,当计数器溢出时，自动从零开始重新计数。

计数器有同步复位端。

6.4设计一个4位移位寄存器。

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1．模块的基本组成部分有哪些？哪几个部分必须出现？
答：模块的基本组成部分包括：关键字module ，模块名、端口列表、端口声明和可选的参数声明，模块内部还有5个基本组成部分是：变量声明、数据流语句、低层模块实例、行为语句块以及任务和函数。

在模块的所有组成部分中，只有module 、模块名和endmodule 必须出现，其他部分都是可选的，用户可以根据设计的需要随意选用。

2．一个不与外部环境交互的模块是否有端口？模块定义中是否有端口列表？
答：严格意义上讲，一个模块如果与外界没有任何交互，那么自然是不需要有而且是不可能有端口的。

在没有端口的情况下，端口列表自然也是不存在的。

3．一个4位并行移位寄存器的I/O 引脚如下图所示。

写出模块shift_reg 的定义，只需写出端口
列表和端口定义，不必写出模块的内部结构。

答：模块代码如下：
module shift_reg(clock,reg_in,reg_out);
input clock;
input [3:0] reg_in;
output [3:0] reg_out;
//********XXXXXXX**************
endmodule
4．定义一个顶层模块stimulus ，在其中声明reg 变量REG_IN （4位）和CLK （1位）以及wire
变量REG_OUT （4位）。

在其中调用（实例引用）模块shift_reg ，实例名为sr1，使用顺序端口连接。

答：模块代码如下
module stimulus();
reg CLOCK;
reg [3:0] REG_IN;
wire [3:0] REG_OUT;
//*******connect in order************
shift_reg sr1(CLOCK,REG_IN,REG_OUT);
endmodule
reg_in [3:0] clock
reg_out [3:0]
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Verilog HDL数字设计与综合（第二版）5．将上题的端口连接方法改为命名连接。

答：模块代码如下
module stimulus();
reg CLOCK;
reg [3:0] REG_IN;
wire [3:0] REG_OUT;
//*******connect by name************
shift_reg sr1(.clock(CLOCK),.reg_in(REG_IN),.reg_out(REG_OUT));
endmodule
6．写出REG_IN，CLK和REG_OUT的层次名。

答：分别是：stimulus.REG_IN
stimulus.CLK
stimulus.REG_OUT
7．写出模块实例sr1及其端口clock和reg_in的层次名。

答：分别是：stimulus.sr1
stimulus.sr1.clock
stimulus.sr1.reg_in
stimulus.sr1.reg_out。