组合逻辑什么时候用begin

时间: 2023-10-16 17:08:19 浏览: 109

山东大学FPGA实验参考与实验报告一组合逻辑实验

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：“山东大学FPGA实验参考与实验报告一组合逻辑实验” ：本实验主要涵盖了FPGA（Field-Programmable Gate Array）的基础应用，通过设计和实现16位二进制全加器来教授组合逻辑的概念。实验分为两部分，包括基本的全加器设计以及层次化设计方法。：FPGA，实验报告，实验一，组合逻辑实验【正文】： FPGA是一种可编程逻辑器件，允许用户根据需求配置内部逻辑电路。在本次实验中，学生将学习如何使用FPGA进行组合逻辑设计，具体来说是设计一个16位二进制全加器。全加器是一个能处理两个二进制数加上传输进位的逻辑电路，它可以用于计算多个二进制位的和，同时考虑进位。 **实验一：加法器设计** 1. **16位二进制全加器模块**：全加器的输入包括两个16位的加数ina和inb，以及一个进位输入cin。输出是16位的和sum和一个进位输出cout。在Verilog语言中，设计了一个名为adder16的模块来实现这一功能。使用`assign`语句实现阻塞赋值，将ina、inb和cin相加并得到结果。 ```verilog module adder16(cout,sum,ina,inb,cin); output [15:0] sum; output cout; input [15:0] ina, inb; input cin; assign {cout, sum} = ina + inb + cin; endmodule ``` **激励模块（Test Bench）**：为了验证全加器的设计是否正确，通常会创建一个测试平台，模拟不同的输入组合并观察输出。在adder16_tb模块中，定义了输入ina、inb和cin，并初始化它们为不同值，然后实例化adder16模块并使用$monitor显示计算过程。 ```verilog module adder16_tb; // ... initial begin // ... #5 ina = 16'b1111_1111_1111_1111; // 更多测试用例... end initial $monitor("At time %t, ina(%b) + inb(%b) + cin(%b) = sum(%b)(%2d),cout(%b)", $time, ina, inb, cin, sum, sum, cout); endmodule ``` **仿真波形图**：通过仿真工具运行test bench，生成的波形图可以直观地展示各信号的变化，从而验证设计的正确性。 **实验原理**：全加器基于基本的逻辑门，如与门、或门和非门。16位全加器由多个4位全加器组成，而4位全加器又由4个1位全加器构成。 **层次化设计**：在第二部分实验中，采用了层次化设计方法。16位全加器由4个4位全加器（adder4_top）组成，每个4位全加器又由4个1位全加器（adder1_top）构成。这种设计思路简化了复杂性，并方便了设计的复用和调试。 ```verilog // 16位全加器顶层模块 module adder16_top(a, b, ci, sum, co); // ... adder4_top adder4_inst1(...); // 实例化4位全加器 // ... endmodule // 4位全加器模块 module adder4_top(a, b, ci, sum, co); // ... adder1_top adder1_inst1(...); // 实例化1位全加器 // ... endmodule ``` 通过这个实验，学生不仅学习了如何设计和验证一个16位全加器，还掌握了层次化设计在FPGA中的应用，这对于理解和实现更复杂的数字系统至关重要。此外，实验还强调了Verilog语言在硬件描述中的作用，以及仿真在验证设计正确性中的关键地位。

回答: 组合逻辑在数字逻辑电路中有着广泛的应用。它适用于那些输出状态与输入直接相关的情况，并且不需要考虑时钟触发的时序要求。组合逻辑电路容易实现，但也容易出现竞争和冒险现象。因此，当需要简单的电路设计时，组合逻辑是一个很好的选择。\[1\]另一方面，时序逻辑电路由组合逻辑电路和时序逻辑器件（如触发器）构成。时序逻辑电路在时钟上升沿触发后输出新值，具有更好的时序控制和稳定性。时序逻辑电路适用于需要时序收敛和大规模逻辑电路的情况。\[1\]\[2\]因此，当需要考虑时序要求和较复杂的逻辑电路时，时序逻辑是更合适的选择。 #### 引用[.reference_title] - *1* [时序逻辑和组合逻辑](https://blog.csdn.net/qq_44578883/article/details/121366577)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down28v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [PGA零基础学习：FPGA在FPGA中何时用组合逻辑或时序逻辑](https://blog.csdn.net/ONEFPGA/article/details/125445117)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down28v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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//状态机第二段--组合逻辑 always @(*) begin case (state_c) IDEL: begin if (idel_TO_set_time) begin state_n=SET_TIME; end else state_n=state_c; end SET_TIME: begin if (set_time_TO_idel) begin state_n=IDEL; end else state_n=state_c; end default :state_n=IDEL; endcase end

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