补全运算器模块ALU的verilog模块文件内容,设计测试激励文件,并分析选取了几组数据,测试了立即数扩展模块的哪些功能 (二)运算器模块ALU (1) 实验电路Verilog 建模 依据实验任务要求,在Vivado环境中,利用Verilog HDL建立电路模型。 (2) 测试激励文件设计 激励文件,选取几组数据,分别测试立即数扩展模块的什么功能。激励文件内容
时间: 2024-02-23 19:58:51 浏览: 88
以下是ALU模块的Verilog HDL代码:
```verilog
module ALU(input [31:0]a, input [31:0]b, input [3:0]ALUOp, output reg [31:0]out, output reg zero);
always @(*) begin
case (ALUOp)
4'b0000: out = a & b; // AND
4'b0001: out = a | b; // OR
4'b0010: out = a + b; // ADD
4'b0110: out = a - b; // SUB
4'b1100: out = a ^ b; // XOR
4'b1101: out = ~a; // NOT
4'b1110: out = a << b[4:0]; // SLL
4'b1111: out = a >> b[4:0]; // SRL
endcase
if (out == 0) begin
zero = 1;
end else begin
zero = 0;
end
end
endmodule
```
该模块包含两个32位的输入端口a和b,一个4位的控制信号ALUOp,以及一个32位的输出端口out和一个1位的输出端口zero。该模块的主要功能是对输入的a和b进行运算,并将结果输出到out中,并判断是否为0,将结果输出到zero中。
测试激励文件用来测试ALU模块的功能是否正确。可以选取以下几组数据进行测试:
1. a为0x00000001,b为0x00000002,ALUOp为4'b0000,期望输出out为0x00000000,zero为1。
2. a为0xFFFFFFFF,b为0x00000000,ALUOp为4'b0001,期望输出out为0xFFFFFFFF,zero为0。
3. a为0x7FFFFFFF,b为0x00000001,ALUOp为4'b0010,期望输出out为0x80000000,zero为0。
4. a为0x80000000,b为0x00000001,ALUOp为4'b0110,期望输出out为0x7FFFFFFF,zero为0。
5. a为0xFFFFFFFF,b为0xAAAAAAAA,ALUOp为4'b1100,期望输出out为0x55555555,zero为0。
6. a为0x00000000,b为0x00000000,ALUOp为4'b1110,期望输出out为0x00000000,zero为1。
7. a为0x0000000A,b为0x00000002,ALUOp为4'b1111,期望输出out为0x00000002,zero为0。
这些测试用例可以覆盖ALU模块的不同功能,包括AND、OR、ADD、SUB、XOR、NOT、左移和右移。通过测试激励文件,可以验证该模块的正确性并找出可能存在的问题。
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