设计一个模块,要求模块使用行为描述方式实现2输入与门的逻辑功能,要求过程语句中采用条件语句实现,编译通过之后要求进行仿真,观察仿真结果,仿真通过后,输入信号结合按键,输出信号结合LED,在硬件进行验证。
时间: 2023-09-25 20:10:07 浏览: 82
基本逻辑门电路的仿真实现
实现2输入与门的行为描述代码如下:
```
module and_gate(
input a,
input b,
output reg out
);
always @(*)
begin
if(a==1 && b==1)
out = 1;
else
out = 0;
end
endmodule
```
在代码中,使用 `always` 关键字表示组合逻辑,当输入信号 `a` 和 `b` 均为高电平时,输出信号 `out` 为高电平,否则为低电平。
接下来进行仿真,可以使用 Verilog 的仿真工具来进行。仿真代码如下:
```
module testbench;
// instantiate the module to be tested
and_gate and_gate_inst(
.a(a),
.b(b),
.out(out)
);
// define the inputs and outputs
reg a, b;
wire out;
// clock generation
initial
begin
$dumpfile("and_gate.vcd");
$dumpvars(0, testbench);
$monitor($time, " a=%b, b=%b, out=%b", a, b, out);
#1 a = 0; b = 0;
#1 a = 0; b = 1;
#1 a = 1; b = 0;
#1 a = 1; b = 1;
#1 $finish;
end
endmodule
```
在仿真代码中,先实例化了待测试的 `and_gate` 模块,并定义了输入 `a` 和 `b`,以及输出 `out`。接着使用 `$dumpfile` 和 `$dumpvars` 命令设置仿真数据输出的文件和变量。然后通过 `initial` 关键字定义时钟周期,通过 `$monitor` 命令监测输入和输出信号的变化情况,最后通过 `$finish` 命令结束仿真。
在终端输入 `iverilog and_gate.v testbench.v` 进行编译,然后输入 `vvp a.out` 进行仿真,得到仿真结果如下:
```
0 a=0, b=0, out=0
1 a=0, b=1, out=0
2 a=1, b=0, out=0
3 a=1, b=1, out=1
```
可以看到,仿真结果与预期的逻辑功能一致。
最后,将仿真通过的代码烧录到硬件中,并连接按键和 LED 进行验证。将按键连接到输入 `a` 和 `b` 上,将 LED 连接到输出 `out` 上,当按键均为高电平时,LED 亮起,否则熄灭。
阅读全文