在FPGA上手动设计和实现专用微处理器来输入一个8位值,然后确定输入值是否具有相等的0位和1位数。如果输入值具有相同的 0 和 1 数,则微处理器输出 1;否则,它将输出 0。例如,数字10111011将产生 0 输出;而数字00110011将产生 1 输出。分别给出顶层模块,数据通路和FSM的Verilog代码
时间: 2024-02-25 21:56:04 浏览: 14
好的,我将分别给出顶层模块、数据通路和FSM的Verilog代码实现。
顶层模块:
```
module top_module (
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
output output_val
);
wire data_out;
equal_bits data_path(clk, reset, data_in, data_out);
fsm fsm_unit(clk, reset, data_out, output_val);
endmodule
```
这个模块含有3个输入和1个输出。它实例化了数据通路和FSM模块,并将它们的输入和输出连接在一起。
数据通路:
```
module equal_bits (
input clk,
input reset,
input [7:0] data_in,
output reg data_out
);
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
data_out <= 0;
end else begin
int num_ones = 0;
int num_zeros = 0;
for (int i = 0; i < 8; i = i+1) begin
if (data_in[i] == 1) begin
num_ones = num_ones + 1;
end else begin
num_zeros = num_zeros + 1;
end
end
if (num_ones == num_zeros) begin
data_out <= 1;
end else begin
data_out <= 0;
end
end
end
endmodule
```
这个模块与之前给出的数据通路相同。
FSM:
```
module fsm (
input clk,
input reset,
input data_in,
output reg output_val
);
reg [1:0] state;
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= 2'b00;
output_val <= 0;
end else begin
case (state)
2'b00: begin
if (data_in == 1) begin
state <= 2'b01;
end else begin
state <= 2'b00;
end
end
2'b01: begin
if (data_in == 0) begin
state <= 2'b10;
end else begin
state <= 2'b01;
end
end
2'b10: begin
if (data_in == 1) begin
state <= 2'b11;
end else begin
state <= 2'b10;
end
end
2'b11: begin
if (data_in == 0) begin
state <= 2'b00;
output_val <= 1;
end else begin
state <= 2'b11;
end
end
endcase
end
end
endmodule
```
这个模块实现了一个简单的有限状态机,用于检测数据通路的输出并设置输出值。它有4个状态,每个状态响应输入数据的不同组合。如果输入数据满足要求,则进入最后一个状态并将输出值设置为1。否则,状态机将返回初始状态并将输出值设置为0。
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