module U1(A,B); output A,B; reg a,b; initial begin A=0; B=1; #10 A=1; fork B=0; #10 B=1; #20 A=0; join #10 B=0; #10 A=1; B=1; end endmodule

时间: 2023-10-22 22:03:23 浏览: 41
这段代码是一个Verilog模块,名为U1,包含两个输出信号A和B。其中,a和b是寄存器,而A和B是输出端口。 在initial块中,首先将A置为0,将B置为1。然后经过10个时间单位,将A置为1。接下来,使用fork-join结构并行执行多个时间单位的操作。在fork部分,首先将B置为0,经过10个时间单位后将B置为1,再经过20个时间单位将A置为0。在join部分,等待10个时间单位后将B置为0,再经过10个时间单位将A置为1。最后,将B置为1。 总体而言,这段代码描述了一种时序行为,在特定的时间点对A和B进行赋值操作。
相关问题

请帮我把我的代码进一步模块化:module sap1(outport,rst,cp); output [7:0]outport; input rst; input cp; parameter s0=3'b000, s1=3'b001, s2=3'b010, s3=3'b011, s4=3'b100, s5=3'b101; reg[2:0]pstate=3'b000; reg[2:0]nstate; reg[3:0]pc; reg[3:0]mar; reg[7:0]acc; reg[7:0]ir; reg[3:0]tmp; reg[7:0]breg; reg[7:0]outreg; reg run; wire cs; wire[7:0]romdata; wire[3:0]addrbus; wire[7:0]databus; reg flag,f1; reg[7:0]num; always@(negedge cp or posedge rst) begin if(rst) begin pc<=4'b0000; acc<=8'b0000_0000; run<=1'b1; pstate<=s0; nstate<=s0; flag=1; end else begin if(run) begin case(pstate) s0:begin nstate<=s1; f1=1; mar<=pc; end s1:begin nstate<=s2; if(flag) begin pc<=pc+1'b1; flag=1'b0; end end s2:begin nstate<=s3; flag=1; ir<=databus; end s3:begin nstate<=s4; tmp<=ir[7:4]; end s4:nstate<=s5; s5:nstate<=s0; endcase end if(pstate==s3) begin if((tmp==4'b0000)||(tmp==4'b0001)||(tmp==4'b0010)) mar<=ir[3:0]; else if(tmp==4'b1110) outreg<=acc; else if(tmp==4'b1111) run<=1'b0; end else if(pstate==s4) begin if(tmp==4'b0000) acc<=databus; else if(tmp==4'b0001) breg<=databus; else if(tmp==4'b0010) breg<=databus; end else if(pstate==s5) begin if((tmp==4'b0001)&&(f1==1'b1)) begin num=acc+breg; acc<=num; f1=1'b0; end else if((tmp==4'b0010)&&(f1==1'b1)) begin num=acc-breg; acc<=num; f1=1'b0; end end end end rom1 u1(romdata,addrbus,cs); assign addrbus=((pstate==s2)||(pstate==s4))?mar:4'b0000; assign databus=(cs==1'b0)?romdata:8'bxxxx_xxxx; assign cs=((pstate==s2)||(pstate==s4))?1'b0:1'b1; assign outport=outreg; endmodule

Sure! Here's a possible modularization of your code: 1. Control unit module: ``` module control_unit(input clk, input rst, output reg[2:0] pstate); // Define states as parameters parameter s0=3'b000, s1=3'b001, s2=3'b010, s3=3'b011, s4=3'b100, s5=3'b101; // Internal signals reg[2:0] nstate; reg flag, f1; reg[3:0] pc; reg[3:0] mar; reg[7:0] ir; reg[3:0] tmp; reg run; // Outputs output reg cs; output reg[3:0] addrbus; // Initialize state and flag always @(posedge clk, posedge rst) begin if (rst) begin pstate <= s0; flag <= 1'b1; end else begin pstate <= nstate; end end // State machine always @(*) begin case (pstate) s0: begin nstate = s1; f1 = 1; mar = pc; end s1: begin nstate = s2; if (flag) begin pc = pc + 1'b1; flag = 1'b0; end end s2: begin nstate = s3; flag = 1; end s3: begin nstate = s4; tmp = ir[7:4]; end s4: begin nstate = s5; end s5: begin nstate = s0; end endcase end // Output logic always @(*) begin case (pstate) s2, s4: begin addrbus = mar; cs = 1'b0; end default: begin addrbus = 4'b0000; cs = 1'b1; end endcase end endmodule ``` 2. ALU module: ``` module alu(input clk, input rst, input [7:0] a, input [7:0] b, input [3:0] op, output reg[7:0] outreg); // Internal signals reg[7:0] num; reg f1; // Initialize flag always @(posedge clk, posedge rst) begin if (rst) begin f1 <= 1'b1; end else begin f1 <= 1'b0; end end // ALU operations always @(*) begin case (op) 4'b0000: begin // load a outreg = a; end 4'b0001: begin // load b outreg = b; end 4'b0010: begin // store b outreg = b; end 4'b0001, 4'b0010: begin // add/subtract with carry if (f1) begin num = a + b; outreg = num; f1 = 1'b0; end end endcase end endmodule ``` 3. Memory module: ``` module memory(input clk, input rst, input [3:0] addr, input [7:0] din, output reg[7:0] dout); // Memory array reg[7:0] mem[16]; // Initialize memory initial begin mem[0] = 8'h00; // NOP mem[1] = 8'h01; // LDA addr mem[2] = 8'h02; // LDB addr mem[3] = 8'h03; // STB addr mem[4] = 8'h04; // ADD mem[5] = 8'h05; // SUB mem[14] = 8'hFE; // OUT mem[15] = 8'hFF; // HLT end // Read/write operations always @(posedge clk, posedge rst) begin if (rst) begin dout <= 8'b0000_0000; end else begin if (din != 8'bz) begin mem[addr] <= din; end dout <= mem[addr]; end end endmodule ``` 4. Top-level module: ``` module sap1(outport, rst, cp); // Inputs input rst; input cp; // Outputs output [7:0] outport; // Internal signals wire cs; wire[7:0] romdata; wire[3:0] addrbus; wire[7:0] databus; // Instantiate modules control_unit u1(cp, rst, pstate, nstate, flag, f1, pc, mar, ir, tmp, run, cs, addrbus); memory u2(cp, rst, addrbus, databus, ir); alu u3(cp, rst, acc, breg, tmp, outreg); memory u4(cp, rst, addrbus, databus, outreg); // Connect memory and databus assign databus = (cs == 1'b0) ? romdata : 8'bzzzz_zzzz; assign romdata = u2.dout; // Connect top-level inputs/outputs assign outport = u4.dout; endmodule ``` Please note that this is just one possible way of modularizing your code. The actual design may depend on specific requirements and constraints.

module wallace(x,y,out); parameter size = 4; input [size-1:0] x,y; output [2*size-1:0] out; wire [size*size-1:0] a; wire [1:0] b0,b1,c0,c1,c2,c3; wire [5:0] add_a,add_b; wire [6:0] add_out; wire [2*size-1:0] out; assign a = {x[3],x[3],x[2],x[2],x[1],x[3],x[1],x[0],x[3],x[2],x[1],x[0],x[2],x[1],x[0],x[0]}& {y[3],y[2],y[3],y[2],y[3],y[1],y[2],y[3],y[0],y[1],y[1],y[2],y[0],y[0],y[1],y[0]}; // 2 input half adder hadd U1(.x(a[8]),.y(a[9]),.out(b0)); hadd U2(.x(a[11]),.y(a[12]),.out(b1)); hadd U3(.x(a[4]),.y(a[5]),.out(c0)); //3 input full adder fadd U4(.x(a[6]),.y(a[7]),.z(b0[0]),.out(c1)); fadd U5(.x(a[13]),.y(a[14]),.z(b0[1]),.out(c2)); fadd U4(.x(b1[0]),.y(a[10]),.z(b1[1]),.out(c3)); assign add_a = {c3[1],c2[1],c1[1],c0[1],a[3],a[1]}; assign add_b = {a[15],c3[0],c2[0],c1[0],c0[0],a[2]}; assign add_out = add_a + add_b; assign out = {add_out,a[0]}; endmodule module fadd(x,y,z,out); output [1:0] out; input x,y,z; assign out = x+y+z; endmodule module hadd(x,y,out); output [1:0] out; input x,y; assign out = x+y; endmodule //----------testbench--------] module wallace_tb; reg [3:0] x,y; wire [7:0] out; wallace m(.x(x),.y(y),.out(out)); initial begin x=3,y=4; #20 x=2,y=3; #20 x=6,y=8; end endmodule解析每一行代码

``` module wallace(x,y,out); //定义模块,输入x、y,输出out parameter size = 4; //定义参数size为4 input [size-1:0] x,y; //定义输入端口x、y,长度为size output [2*size-1:0] out; //定义输出端口out,长度为2*size wire [size*size-1:0] a; //定义wire变量a,长度为size*size wire [1:0] b0,b1,c0,c1,c2,c3; //定义wire变量b0、b1、c0、c1、c2、c3,长度为1或2 wire [5:0] add_a,add_b; //定义wire变量add_a、add_b,长度为6 wire [6:0] add_out; //定义wire变量add_out,长度为7 wire [2*size-1:0] out; //定义wire变量out,长度为2*size assign a = {x[3],x[3],x[2],x[2],x[1],x[3],x[1],x[0],x[3],x[2],x[1],x[0],x[2],x[1],x[0],x[0]}&{y[3],y[2],y[3],y[2],y[3],y[1],y[2],y[3],y[0],y[1],y[1],y[2],y[0],y[0],y[1],y[0]}; //将输入的x、y按照Wallace树的规则连接起来,并赋值给变量a hadd U1(.x(a[8]),.y(a[9]),.out(b0)); //定义一个半加器,输入端口为a[8]、a[9],输出端口为b0 hadd U2(.x(a[11]),.y(a[12]),.out(b1)); //定义一个半加器,输入端口为a[11]、a[12],输出端口为b1 hadd U3(.x(a[4]),.y(a[5]),.out(c0)); //定义一个半加器,输入端口为a[4]、a[5],输出端口为c0 fadd U4(.x(a[6]),.y(a[7]),.z(b0[0]),.out(c1)); //定义一个全加器,输入端口为a[6]、a[7]、b0[0],输出端口为c1 fadd U5(.x(a[13]),.y(a[14]),.z(b0[1]),.out(c2)); //定义一个全加器,输入端口为a[13]、a[14]、b0[1],输出端口为c2 fadd U4(.x(b1[0]),.y(a[10]),.z(b1[1]),.out(c3)); //定义一个全加器,输入端口为b1[0]、a[10]、b1[1],输出端口为c3 assign add_a = {c3[1],c2[1],c1[1],c0[1],a[3],a[1]}; //将c3[1]、c2[1]、c1[1]、c0[1]、a[3]、a[1]连接起来,赋值给变量add_a assign add_b = {a[15],c3[0],c2[0],c1[0],c0[0],a[2]}; //将a[15]、c3[0]、c2[0]、c1[0]、c0[0]、a[2]连接起来,赋值给变量add_b assign add_out = add_a + add_b; //将add_a和add_b相加,结果赋值给变量add_out assign out = {add_out,a[0]}; //将add_out和a[0]连接起来,赋值给变量out endmodule module fadd(x,y,z,out); //定义全加器模块,输入x、y、z,输出out output [1:0] out; //定义输出端口out,长度为2 input x,y,z; //定义输入端口x、y、z assign out = x+y+z; //将x、y、z相加,结果赋值给变量out endmodule module hadd(x,y,out); //定义半加器模块,输入x、y,输出out output [1:0] out; //定义输出端口out,长度为2 input x,y; //定义输入端口x、y assign out = x+y; //将x、y相加,结果赋值给变量out endmodule module wallace_tb; //定义测试模块 reg [3:0] x,y; //定义寄存器变量x、y,长度为4 wire [7:0] out; //定义wire变量out,长度为8 wallace m(.x(x),.y(y),.out(out)); //实例化Wallace模块,并连接输入端口和输出端口 initial begin //开始仿真 x=3,y=4; //给输入端口x、y赋值 #20 x=2,y=3; //等待20个时间单位,再给输入端口x、y赋值 #20 x=6,y=8; //等待20个时间单位,再给输入端口x、y赋值 end endmodule ``` 以上代码为Verilog代码,是实现Wallace树的硬件电路。其中包括三个模块:`wallace`、`fadd`和`hadd`。`wallace`模块是实现Wallace树的核心模块,将输入的x、y按照Wallace树的规则连接起来,并使用半加器和全加器进行计算得到结果。`fadd`模块是全加器模块,将输入的x、y、z相加得到结果。`hadd`模块是半加器模块,将输入的x、y相加得到结果。`wallace_tb`模块是测试模块,可以对Wallace树进行仿真测试。

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