用verilog写一个模块,可以实现四个8位二进制输入数据的冒泡排序,要求8位数据按时钟节拍串行输入,用时钟触发任务,每个时钟周期完成一次数据交换,还要写出该模块的测试模块
时间: 2024-03-03 16:50:08 浏览: 186
好的,我来为您解答。
该模块可以分为两个部分:数据输入和冒泡排序。数据输入使用一个8位寄存器来存储输入数据,冒泡排序使用一个8位数组来存储四个输入数据,并在每个时钟周期内进行比较和交换。
以下是用 verilog 实现的代码:
```verilog
module bubble_sort (
input clk,
input reset,
input [7:0] in_data,
output [7:0] out_data
);
reg [7:0] data_reg; // 数据输入寄存器
reg [7:0] data[4]; // 存储四个输入数据的数组
reg [1:0] i, j; // 冒泡排序所需的两个计数器
reg [7:0] tmp; // 用于交换数据的暂存变量
// 数据输入
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
data_reg <= 8'b0;
end else begin
data_reg <= in_data;
end
end
// 冒泡排序
always @(posedge clk) begin
if (reset) begin
// 初始化数组
data[0] <= 8'b0;
data[1] <= 8'b0;
data[2] <= 8'b0;
data[3] <= 8'b0;
i <= 2'b0;
j <= 2'b0;
end else begin
// 将数据输入到数组中
data[i] <= data_reg;
// 冒泡排序
if (j < 2) begin
if (data[j] > data[j+1]) begin
tmp <= data[j];
data[j] <= data[j+1];
data[j+1] <= tmp;
end
j <= j + 1;
end else begin
j <= 2'b0;
i <= i + 1;
end
end
end
// 输出排序后的数据
assign out_data = data[3];
endmodule
```
下面是测试模块:
```verilog
module bubble_sort_tb;
reg clk, reset;
reg [7:0] in_data;
wire [7:0] out_data;
// 实例化被测模块
bubble_sort dut (
.clk(clk),
.reset(reset),
.in_data(in_data),
.out_data(out_data)
);
// 时钟信号
initial clk = 1'b0;
always #5 clk = ~clk;
// 复位信号
initial reset = 1'b1;
always #10 reset = 1'b0;
// 输入数据
initial begin
in_data = 8'b00001111;
#10 in_data = 8'b11110000;
#10 in_data = 8'b11001100;
#10 in_data = 8'b00111100;
end
// 输出结果
always @(posedge clk) begin
$display("out_data = %b", out_data);
end
endmodule
```
测试模块中,输入数据的变化是通过时序控制实现的,每次改变数据之间间隔了10个时钟周期。输出结果通过 $display 函数在仿真时显示出来。
希望能对您有所帮助!
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