:设计一个模块,利用数据流描述方式以及行为描述方式实现3-8译码器的逻辑功能。要求列出真值表,设计程序经过编译,编译通过之后进行功能仿真,并分析仿真结果,仿真通过之后进行管脚分配实验的实验报告怎么写
时间: 2023-12-25 14:03:22 浏览: 84
首先,我们可以使用数据流描述方式来描述3-8译码器的逻辑功能。以下是3-8译码器的真值表:
| A | B | C | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
|---|---|---|----|----|----|----|----|----|----|----|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
我们可以使用以下的数据流描述方式的代码来实现3-8译码器的逻辑功能:
```
module decoder_3to8 (
input wire A,
input wire B,
input wire C,
output reg Y0,
output reg Y1,
output reg Y2,
output reg Y3,
output reg Y4,
output reg Y5,
output reg Y6,
output reg Y7
);
always @* begin
case ({A,B,C})
3'b000 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00000001;
3'b001 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00000010;
3'b010 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00000100;
3'b011 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00001000;
3'b100 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00010000;
3'b101 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b00100000;
3'b110 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b01000000;
3'b111 : {Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7} = 8'b10000000;
endcase
end
endmodule
```
接下来,我们可以使用行为描述方式的代码来实现3-8译码器的逻辑功能。以下是3-8译码器的真值表:
| A | B | C | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
|---|---|---|----|----|----|----|----|----|----|----|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
我们可以使用以下的行为描述方式的代码来实现3-8译码器的逻辑功能:
```
module decoder_3to8 (
input wire A,
input wire B,
input wire C,
output reg Y0,
output reg Y1,
output reg Y2,
output reg Y3,
output reg Y4,
output reg Y5,
output reg Y6,
output reg Y7
);
always @* begin
Y0 = 0;
Y1 = 0;
Y2 = 0;
Y3 = 0;
Y4 = 0;
Y5 = 0;
Y6 = 0;
Y7 = 0;
case ({A,B,C})
3'b000 : Y0 = 1;
3'b001 : Y1 = 1;
3'b010 : Y2 = 1;
3'b011 : Y3 = 1;
3'b100 : Y4 = 1;
3'b101 : Y5 = 1;
3'b110 : Y6 = 1;
3'b111 : Y7 = 1;
endcase
end
endmodule
```
设计程序经过编译,编译通过之后进行功能仿真。仿真可以使用 Verilog 仿真工具来完成。在仿真之前,我们需要为模块定义一个测试平台。以下是一个测试平台的代码示例:
```
module decoder_3to8_tb;
reg A, B, C;
wire Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7;
decoder_3to8 uut (
.A(A),
.B(B),
.C(C),
.Y0(Y0),
.Y1(Y1),
.Y2(Y2),
.Y3(Y3),
.Y4(Y4),
.Y5(Y5),
.Y6(Y6),
.Y7(Y7)
);
initial begin
$dumpfile("decoder_3to8.vcd");
$dumpvars(0, decoder_3to8_tb);
A = 0; B = 0; C = 0; #10;
A = 0; B = 0; C = 1; #10;
A = 0; B = 1; C = 0; #10;
A = 0; B = 1; C = 1; #10;
A = 1; B = 0; C = 0; #10;
A = 1; B = 0; C = 1; #10;
A = 1; B = 1; C = 0; #10;
A = 1; B = 1; C = 1; #10;
$finish;
end
endmodule
```
在测试平台中,我们定义了3个输入信号(A, B, C)和8个输出信号(Y0-Y7),并将它们连接到我们之前定义的3-8译码器模块(uut)中。我们还使用了 $dumpfile 和 $dumpvars 来创建一个波形文件,以便在仿真后查看波形图。
接下来,我们可以编译并运行仿真。如果仿真通过,我们将会看到波形图产生,并且输出信号 Y0-Y7 的值将按照我们之前列出的真值表进行变化。
最后,我们需要进行管脚分配实验,并撰写实验报告。在实验报告中,我们应该包括以下内容:
1. 实验目的:说明我们正在完成的任务是什么。
2. 实验原理:说明我们使用的 3-8译码器 的原理和逻辑。
3. 实验步骤:包括编写代码、编译程序、运行仿真和进行管脚分配的步骤。
4. 实验结果:包括仿真波形图和管脚分配结果。
5. 实验分析:对结果进行分析,讨论实验的优缺点以及如何改进。
6. 实验总结:总结实验过程中的经验和教训,提出建议和展望未来。
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