用verilog代码设计并实现一个专用微处理器。该专用微处理器的功能: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。下面给出算法: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,要求不用控制字,只有一个时钟和reset信号,且代码尽量简单
时间: 2024-01-22 19:21:29 浏览: 27
以下是实现该专用微处理器的Verilog代码:
```verilog
module datapath(input clk, input reset, input [7:0] input_value, output reg [1:0] count);
reg [7:0] n;
reg [2:0] state;
always @(posedge clk, posedge reset) begin
if (reset) begin
n <= 0;
state <= 0;
count <= 0;
end else begin
case (state)
0: begin // load input value and initialize count
n <= input_value;
count <= 0;
state <= 1;
end
1: begin // check if n = 0
if (n == 0) begin
state <= 2;
end else begin
state <= 3;
end
end
2: begin // output result and go back to state 0
if (count == 4) begin
count <= 1;
end else begin
count <= 0;
end
state <= 0;
end
3: begin // check if LSB of n is 1
if (n[0]) begin
count <= count + 1;
end
n <= n >> 1;
state <= 1;
end
endcase
end
end
endmodule
module fsm(input clk, input reset, input [7:0] input_value, output reg [1:0] count);
reg [2:0] state;
always @(posedge clk, posedge reset) begin
if (reset) begin
state <= 0;
count <= 0;
end else begin
case (state)
0: begin // load input value and initialize count
count <= 0;
state <= 1;
end
1: begin // check if n = 0
if (input_value == 0) begin
state <= 2;
end else begin
state <= 3;
end
end
2: begin // output result and go back to state 0
if (count == 4) begin
count <= 1;
end else begin
count <= 0;
end
state <= 0;
end
3: begin // check if LSB of n is 1
if (input_value[0]) begin
count <= count + 1;
end
input_value <= input_value >> 1;
state <= 1;
end
endcase
end
end
endmodule
module top(input clk, input reset, input [7:0] input_value, output reg [1:0] count);
datapath dp(clk, reset, input_value, count);
// or
// fsm dp(clk, reset, input_value, count);
endmodule
```
这里提供了两个模块:`datapath`和`fsm`。`datapath`实现了数据路径电路,`fsm`实现了FSM电路。这两个模块都有相同的功能,可以根据需要选择其中一个。`top`模块将它们连接在一起,并提供了一个时钟和reset信号。在实现中,我们使用了一个3位状态机来控制微处理器的行为。具体来说,状态0用于读取输入值和初始化计数器;状态1用于检查输入值是否为0并更新计数器;状态2用于输出结果并返回状态0。
相关推荐
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.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)
![](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)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)