Q[k]<=Q[k+1];
Q[n-1]<=w;
end
endmodule
这是可用于表示任意位宽的移位寄存器的代码,其中参数n设为缺省值16,以定义触发器的个数。
R和Q的位宽用n定义,描述移位操作的else分支语句用for循环语句实现,可适用于由任意多个触发器组成的移位操作。
2、编写Figure5.51的测试模块源码,对Figure5.51进行仿真、测试,观察仿真波形图并进行分析等;
`timescale1ns/1ns
moduleshiftn_tb;
parametern=16;
reg[n-1:
0]R;
regL,w,Clock;
wire[n-1:
0]Q;
integeri;
initial
begin
L=1'b0;
Clock=1'b0;
w=1'b0;
R=16'b0;
end
always#5Clock=~Clock;
always#10L=~L;
always#20w=~w;
always
for(i=0;i<16*16*16*16;i=i+1)
begin
#2R=R+1;
end
initial
#1000000000$stop;
shiftne1(R,L,w,Clock,Q);
endmodule
这是可用于表示任意位宽的移位寄存器的测试模块源码。
将变量R,Clock,L,w初始化为零,采用for循环语句对变量进行改变,R和Q的位宽依然用n定义。
3、使用SynplifyPro对XXX进行综合,得到RTLView、TechnologyView、
综合报表等,进行观察、分析等;(建议用AlteraCycloneIIEP2C20
器件)
4、使用QuatusII进行RTLSimulation、GateLevelSimulation操作,进行测试、观察仿真波形图并进行分析等。
3、实验结果与数据处理
1.仿真图
初始时,R=0,Clock=0,L=0,w=0;
当Clock由0变1且L=0的时刻,Q向右移位;
Clock由1变0以及保持不变时,不论L为何值,Q不变;
当当Clock由0变1且L=1的时刻,Q=R;
2.RTLView
图中参数n设为缺省值16,以定义触发器的个数。
若L=1,当触发器在时钟正沿时,Q=R;若L=0,当触发器在时钟正沿时,将Q向右移一位,将w赋给最高位。
通过观察RTLView视图,结合源码,可见在源码中always语句判断时钟信号,用if-else语句判断左移还是右移,for语句进行移位操作,w和R一起可以看作是17位的数,解决了移位时最高位的问题,结合RTLView图从图中元器件来分析我们的源码基本需要这些器件来实现。
3.TechnologyView
4、分析与讨论
1.在仿真时有时会出现以下错误:
#ErroropeningD:
/codetest/figure5.51-tb.v
#Pathname'D:
/codetest/figure5.51-tb.v'doesn'texist.
以及:
#Error:
invalidcommandname":
:
.main_pane.dataflow.interior.cs.body.pw.df.c"
#Error:
invalidcommandname":
:
.main_pane.dataflow.interior.cs.body.pw.df.c"
#Error:
invalidcommandname":
:
.main_pane.dataflow.interior.cs.body.pw.df.c"
#Error:
invalidcommandname":
:
.main_pane.dataflow.interior.cs.body.pw.df.c"
2.Verilog源代码中不能有中文符号,尤其是中文空格,因为这一点不容易发现而导致一直编译不过。
Figure5.53有并行载入端的4位递增计数器
一、实验目的及要求
编写testbench验证Figure5.53源代码功能,实现有并行载入端的4位递增
计数器。
目的:
了解并熟悉递增计数器的工作原理
熟悉4位递增计数器的逻辑功能
所需功能:
实现所需功能需要R,Resetn,Clock,L,E,Q,5个变量。
计数器中的触发器在Resetn从0变为1时刻,将计数器异步复位,否则当时钟信号Clock从0变为1时刻,正边沿触发器做出响应:
当L=1时,计数器中的触发器从输入R并行加载数据,否则当E=1时,计数器递增计数;
所需EDA工具及要求:
Modelsim:
1、在Modelsim中建立工程,编写Figure5.53模块的源码;
2、编写Figure5.53的测试模块源码,对Figure5.53进行仿真、测试,
观察仿真波形图并进行分析等;
SynplifyPro:
1、使用SynplifyPro对Figure5.53进行综合,得到RTLView、Technology
View、综合报表等,进行观察、分析等;
二、实验内容与步骤
1、在Modelsim中建立工程,编写Figure5.53模块的源码;
本题实现的是一个有并行载入端的4位递增计数器,触发器对时钟信号Clock敏感,为正边沿敏感型;对异步复位信号Resetn敏感,为负边沿敏感型,当Resetn=0时,Q=0。
L,E实现对Q的控制,若L=1,则将R寄存到Q中;若L=0,则在使能输入E的控制下计数器递增计数。
下图是一个包含使能和清零功能的递增计数器。
moduleupcount(R,Resetn,Clock,E,L,Q);
input[3:
0]R;
inputResetn,Clock,E,L;
outputreg[3:
0]Q;
always@(negedgeResetn,posedgeClock)
if(!
Resetn)
Q<=0;
elseif(L)
Q<=R;
elseif(E)
Q<=Q+1;
endmodule
这段代码描述了一个递增计数器。
该计数器除了复位输入端之外,还有一个并行加载输入端,并行数据由输入向量R提供。
第一个if语句与所示代码一样实现异步复位;elseif分支语句说明,如果L=1,则计数器的触发器在时钟正沿时从输入R并行加载数据;如果L=0,则在使能输入E的控制下计数器递增计数。
2、编写Figure5.53的测试模块源码,对Figure5.53进行仿真、测试,观察仿真波形图并进行分析等;
`timescale1ns/1ns
moduleupcount_tb;
reg[3:
0]R;
regResetn,Clock,E,L;
wire[3:
0]Q;
integeri;
initial
begin
Resetn=1'b0;
Clock=1'b0;
E=1'b0;
L=1'b0;
R=4'b0;
end
always#5Clock=~Clock;
always#10Resetn=~Resetn;
always#20L=~L;
always#40E=~E;
always
for(i=0;i<16;i=i+1)
begin
#2R=R+1;
end
initial
#100000$stop;
upcounte(R,Resetn,Clock,E,L,Q);
endmodule
3、使用SynplifyPro对XXX进行综合,得到RTLView、TechnologyView、
综合报表等,进行观察、分析等;(建议用AlteraCycloneIIEP2C20
器件)
4、使用QuatusII进行RTLSimulation、GateLevelSimulation操作,进行测试、观察仿真波形图并进行分析等。
3、实验结果与数据处理
1.仿真图
初始时,R=0,Clock=0,L=0,E=0,Resetn=0;
当Clock由0变为1时,Resetn=0,故Q不变;
当Clock再次由0变为1时,此时Resetn=1,L=1,故Q=R;
当Clock又一次由0变为1时,此时Resetn=1,L=0,E=1故Q=Q+1;
当Clock又一次由0变为1时,此时Resetn=1,L=0,E=0故Q不变;
当Resetn由1变为0时,不论其他量如何变化,Q=0;
2.RTLView
当Resetn=0时,Q=0;当Resetn=1且L=1时,计数器的触发器在时钟正沿时从输入R并行加载数据,Q=R;当Resetn=1且L=0,E=1时,计数器的触发器在时钟正沿时递增计数。
3.Techno