设计一段verilog代码及其testbench,要求先删掉输入向量中的相同项,然后不含有相同项的输入向量进行异或计算,两两异或,将异或得到的结果与原输入向量比较,若异或的结果与原输入向量相同,则删掉与异或结果相同的对应的原输入向量,要求输出向量中将原输入向量中的相同向量、全0向量、全1向量及可相容向量删掉。
时间: 2024-02-17 20:01:25 浏览: 172
以下是符合题目要求的 Verilog 代码及其 testbench。代码中包含注释以帮助理解。
```verilog
module xor_and_filter (
input [7:0] in_vector [0:7], // 输入向量,共有 8 个元素
output reg [7:0] out_vector [0:7] // 输出向量,共有 8 个元素
);
// 存储去重后的输入向量
reg [7:0] unique_in_vector [0:7];
// 记录每个元素是否已被标记为重复
reg [7:0] is_duplicate;
// 记录每个元素是否已被标记为与异或结果相同
reg [7:0] is_same_as_xor;
// 下面的 always 块用于去重和异或计算
always @* begin
// 清空去重后的输入向量和标记
unique_in_vector = '{8{8'h00}};
is_duplicate = '{8{1'b0}};
is_same_as_xor = '{8{1'b0}};
// 去重
for (int i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
if (!is_duplicate[i]) begin
unique_in_vector[i] = in_vector[i];
for (int j = i + 1; j < 8; j = j + 1) begin
if (in_vector[j] == unique_in_vector[i]) begin
is_duplicate[j] = 1'b1;
end
end
end
end
// 异或计算
for (int i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
if (!is_duplicate[i]) begin
for (int j = i + 1; j < 8; j = j + 1) begin
if (!is_duplicate[j]) begin
if ((unique_in_vector[i] ^ unique_in_vector[j]) == in_vector[i]) begin
is_same_as_xor[i] = 1'b1;
is_duplicate[j] = 1'b1;
end else if ((unique_in_vector[i] ^ unique_in_vector[j]) == in_vector[j]) begin
is_same_as_xor[j] = 1'b1;
is_duplicate[i] = 1'b1;
end
end
end
end
end
end
// 下面的 always 块用于输出去重和过滤后的结果
always @* begin
out_vector = '{8{8'h00}};
for (int i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
if (!is_duplicate[i] && !is_same_as_xor[i] && (unique_in_vector[i] != 8'h00) && (unique_in_vector[i] != 8'hFF)) begin
out_vector[i] = unique_in_vector[i];
end
end
end
endmodule
```
testbench:
```verilog
module xor_and_filter_tb;
reg [7:0] in_vector [0:7];
wire [7:0] out_vector [0:7];
xor_and_filter dut (
.in_vector(in_vector),
.out_vector(out_vector)
);
// 以下为测试向量
initial begin
// 全部相同
in_vector = '{8{8'hAA}};
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h00}});
// 有重复
in_vector = '{8{8'hAA}};
in_vector[0] = 8'h55;
in_vector[3] = 8'h55;
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h00}});
// 全部不同
in_vector = '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h88}};
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h88}});
// 有一对异或结果与原向量相同
in_vector = '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h88}};
in_vector[0] = 8'h22 ^ 8'h33;
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h11, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h88}});
// 有多对异或结果与原向量相同
in_vector = '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h88}};
in_vector[0] = 8'h22 ^ 8'h33;
in_vector[1] = 8'h44 ^ 8'h55;
in_vector[2] = 8'h66 ^ 8'h77;
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h11, 8'h88}});
// 有全 0 向量
in_vector = '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'h00}};
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77}});
// 有全 1 向量
in_vector = '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77, 8'hFF}};
#10;
assert(out_vector == '{8{8'h11, 8'h22, 8'h33, 8'h44, 8'h55, 8'h66, 8'h77}});
$display("All test cases passed.");
$finish;
end
endmodule
```
注意,本代码中使用了 Verilog-2001 标准中引入的 `for` 和 `initial` 关键字。如果您的仿真工具不支持这些关键字,请根据需要进行修改。
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