用verilog代码设计并实现一个专用微处理器输入一个8位值,然后判断输入值是否有相等的0位和1位。如果输入值具有相同数量的0和1,则微处理器输出一个1;否则,则输出0。例如,数字10111011将产生0输出;而数字00110011则会产生1输出。下面给出算法。绘制数据路径和相应的FSM状态图,FSM电路,列出控制字。Count = 0 INPUT N WHILE (N≠0){ IF (N(0) = 1) THEN Count = Count + 1 END IF N = N >> 1 } OUTPUT (Count = 4)在Verilog模块中分别实现数据路径电路和FSM电路,使用顶部模块将它们连接在一起
时间: 2024-02-06 19:02:13 浏览: 33
好的,下面是基于您提供的算法的Verilog代码实现,包含数据路径和状态机电路,并使用顶层模块将它们连接起来:
```
module datapath(
input clk,
input rst,
input [7:0] input_value,
output reg [2:0] count,
output reg output_value
);
reg [7:0] reg_input;
reg [2:0] reg_count;
reg state;
//初始化
always @(posedge clk, posedge rst) begin
if (rst) begin
reg_input <= 0;
reg_count <= 0;
state <= 0;
end else begin
reg_input <= input_value;
end
end
//数据路径电路
always @(posedge clk) begin
case(state)
0: begin //等待输入信号
if (reg_input != 0) begin
reg_count <= 0;
state <= 1;
end
end
1: begin //计数
if (reg_input[0] == 1) begin
reg_count <= reg_count + 1;
end
reg_input <= reg_input >> 1;
if (reg_input == 0) begin
state <= 2;
end
end
2: begin //输出结果
count <= reg_count;
if (reg_count == 4) begin
output_value <= 1;
end else begin
output_value <= 0;
end
state <= 0;
end
endcase
end
endmodule
module fsm(
input clk,
input rst,
input [7:0] input_value,
output reg [2:0] count,
output reg output_value
);
reg [1:0] state;
//初始化
always @(posedge clk, posedge rst) begin
if (rst) begin
state <= 0;
end
end
//状态机电路
always @(posedge clk) begin
case(state)
0: begin //等待输入信号
if (input_value != 0) begin
count <= 2'b0;
state <= 1;
end
end
1: begin //计数
if (input_value[0] == 1) begin
count <= count + 1;
end
input_value <= input_value >> 1;
if (input_value == 0) begin
state <= 2;
end
end
2: begin //输出结果
if (count == 3) begin
output_value <= 1;
end else begin
output_value <= 0;
end
state <= 0;
end
endcase
end
endmodule
module top(
input clk,
input rst,
input [7:0] input_value,
output reg [2:0] count,
output reg output_value
);
wire [2:0] count_dp;
wire output_value_dp;
wire [2:0] count_fsm;
wire output_value_fsm;
datapath dp(
.clk(clk),
.rst(rst),
.input_value(input_value),
.count(count_dp),
.output_value(output_value_dp)
);
fsm fsm(
.clk(clk),
.rst(rst),
.input_value(input_value),
.count(count_fsm),
.output_value(output_value_fsm)
);
assign count = count_dp;
assign output_value = output_value_dp | output_value_fsm;
endmodule
```
其中,datapath模块实现了基于算法的数据路径电路,fsm模块实现了基于算法的状态机电路,top模块将它们连接在一起,并进行了一些逻辑上的操作,最终输出count和output_value。
相关推荐
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)
![-](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_column_c1.png)