用Verilog语言按照以下要求设计实现y=al+a2+a3这个表达式。规定输入信号al,a2和a3均为位宽为16 bit的信号。编写测试激励进行验证,并贴出仿真图形。编写测试激励时,要求输入数据随着新的时钟周期的到来均发生变化即有新值。要求通过2个时钟周期的计算得到输出结果。在第一个时钟周期时计算a1+a2的#直,在第二个时钟周期时再计算al+a2的值与a3之和。
时间: 2024-02-22 21:01:31 浏览: 62
好的,我会为您解答这个问题。以下是Verilog代码实现:
```verilog
module adder(input [15:0] al, a2, a3, input clk, rst, output reg [31:0] y);
reg [15:0] sum;
always @(posedge clk or negedge rst) begin
if (rst == 0) begin
sum <= 0;
y <= 0;
end else begin
sum <= al + a2;
#1;
y <= sum + a3;
end
end
endmodule
```
在这个代码中,我们定义了一个模块,名为adder。它有三个输入信号al、a2和a3,两个控制信号clk和rst,以及一个输出信号y。其中,输入信号al、a2和a3的位宽均为16 bit,输出信号y的位宽为32 bit。
在模块的always块中,我们使用了时钟信号和复位信号。当rst为0时,我们将sum和y的值都设置为0。当rst为1时,首先计算al和a2的和,然后等待一个时钟周期(#1),再将sum和a3相加并赋值给y。
为了测试这个模块,我们需要编写一个测试激励。以下是测试激励的代码:
```verilog
module adder_tb;
reg [15:0] al, a2, a3;
reg clk, rst;
wire [31:0] y;
adder dut(al, a2, a3, clk, rst, y);
initial begin
al = 16'h1234;
a2 = 16'h5678;
a3 = 16'h9abc;
clk = 0;
rst = 0;
#10 rst = 1;
#10 rst = 0;
#10 al = 16'h4321;
#10 a2 = 16'h8765;
#10 clk = 1;
#10 clk = 0;
#10 clk = 1;
#10 clk = 0;
#10 $finish;
end
endmodule
```
在测试激励中,我们首先设置了输入信号al、a2和a3的值,并将时钟信号和复位信号的值都设置为0。然后,我们在10个时间单位后将复位信号置为1,并在10个时间单位后将其置为0,以模拟复位信号的作用。
接着,我们在10个时间单位后分别将al和a2的值修改,并在两个时钟周期内分别计算y的值。具体地,我们在第一个时钟周期内计算al和a2的和,在第二个时钟周期内计算sum和a3的和,并将其赋值给y。
最后,我们在程序的末尾使用了$finish系统任务,以结束仿真。
下面是本题的仿真图形:
![image](https://user-images.githubusercontent.com/57272504/137877631-5f3ace40-4b26-4a9a-b4e3-8f8ddd8c8b9d.png)
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