上海交通大学数字系统设计作业:Verilog实现编码器与多路选择器
"该资源是上海交通大学网络空间安全学院2020年秋季学期的数字系统设计作业,涉及Verilog语言的使用,包括波形生成、编码器设计、多路选择器实现以及不同描述方式的电路设计。" 在这份作业中,学生需要完成以下几个关键知识点的Verilog设计: 1. **波形生成**: 学生需要设计一个名为`wavegen()`的Verilog模块,根据给定的波形图(图1)生成相应的信号。这通常会涉及到`initial`语句的使用,以在仿真开始时设定信号的初始状态。时间单位为10ns,精度为1ns,意味着学生需要精确控制信号的变化。 2. **8:3编码器**: 根据表1的8:3编码器真值表,学生需编写一个`Encoder8x3`模块,使用`always @ (posedge clk)`和`case`结构实现编码功能。编码器将8位输入`data[7:0]`转换为3位输出`code[2:0]`。同时,需要设计一个测试平台`tb_Encoder8x3`进行功能验证。 3. **二选一多路选择器**: 部分(a)要求设计一个基于`bufif0`和`bufif1`的2选1多路选择器,模块名为`mux2x1`。这部分会涉及条件选择逻辑,根据输入`sel`来决定输出`dout`跟随哪个输入`din`。同时,需要编写测试激励模块`tb_mux2x1`进行仿真测试。 部分(b)则要求利用(a)中设计的2选1多路选择器,构建一个4选1多路选择器`mux4x1`,同样需要测试平台`tb_mux4x1`。 4. **电路描述**: - 结构描述(Structural):学生需要用Verilog的基本门级原语(如`and`, `or`, `not`等)设计一个电路,模块名为`comb_str(Y,A,B,C,D)`,根据图3的电路原理图。 - 数据流描述(Dataflow):利用连续赋值语句(如`assign`),不使用过程语句,设计相同的电路,模块名为`comb_dataflow(Y,A,B,C,D)`。 - 行为描述(Behavioral):使用`always`过程语句来描述电路的行为,同样依据图3的电路原理图。 这些任务涵盖了Verilog设计的基础元素,包括时序逻辑、组合逻辑、多路选择器设计以及不同设计风格的应用,对于理解和掌握数字系统设计的基本技能至关重要。完成这些作业将帮助学生深入理解Verilog语言,并能应用到实际的硬件描述与设计中。
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