Verilog设计参数化的译码器与编码器，以及设计4位格雷码计数器

module decodern #(
	parameter n=3,
				 m=1<

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Testbench

`timescale 1 ns/ 1 ns
module decodern_vlg_tst();
reg [2:0] in;
// wires                                               
wire [7:0]  y;
                      
decodern i1 ( 
	.in(in),
	.y(y)
);
initial                                                
begin
	in=3'b010;
	#10 in=3'b001;
	#10 in=3'b111;
	#10 $stop;
end
initial 
	$monitor($time,": in=%b \t -> \t y=%b ",in,y);
endmodule
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结果

输出结果与预期一致

• Modelsim波形显示以及monitor输出
  
  

• 逻辑综合电路
  

2. 参数化的编码器

分析

参数化的编码器，主要问题点是实现优先编码，只识别最高位最先为“1”的位数，然后赋值给输出y

• 为了实现优先编码，应该到达就跳出循环，quartus的语法中不支持break;
• 可以使用disable来跳出循环

代码

module encodern #(
	parameter n=3,
				 m=1<0;i=i-1)
			if(in[i]==1)
			begin
				y = i;
				disable encoder;
				//jump loop called encoder
			end
			else y = 0;
	end
	
endmodule 
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Testbench

`timescale 1 ns/ 1 ns
module encodern_vlg_tst();
reg [7:0] in;
// wires                                               
wire [2:0]  y;

// assign statements (if any)                          
encodern i1 (
// port map - connection between master ports and signals/registers   
	.in(in),
	.y(y)
);
initial                                                
begin        
	in = 8'b1000_0000;
	#10 in = 8'b0111_1111;
	#10 in = 8'b0010_1000;
	#10 in = 8'b0000_0000;
	#10 in = 8'b0000_0000;
	#10 $stop;
end
initial $monitor($time, ": in:%b \t -> \t y:%b",in,y);
endmodule
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结果

输出结果与预期一致

• Modelsim波形显示以及monitor输出
  
  

• 逻辑综合电路
  

3. 4位格雷码计数器

分析

对于四位格雷码，可以直接用一个Case解决，实现一个循环，同时注意是异步复位

代码

module Gray(
	input clk,
	input rst_n,
	output reg[3:0]gray
);
	always@(posedge clk or negedge rst_n)
	if(!rst_n)	gray <= 4'b0000;
	else
		case(gray)
			4'b0000 : gray <= 4'b0001;
			4'b0001 : gray <= 4'b0011;
			4'b0011 : gray <= 4'b0010;
			4'b0010 : gray <= 4'b0110;
			4'b0110 : gray <= 4'b0111;
			4'b0111 : gray <= 4'b0101;
			4'b0101 : gray <= 4'b0100;
			4'b0100 : gray <= 4'b1100;
			4'b1100 : gray <= 4'b1101;
			4'b1101 : gray <= 4'b1111;
			4'b1111 : gray <= 4'b1110;
			4'b1110 : gray <= 4'b1010;
			4'b1010 : gray <= 4'b1011;
			4'b1011 : gray <= 4'b1001;
			4'b1001 : gray <= 4'b1000;
			4'b1000 : gray <= 4'b0000;
			default : gray <= 4'bx;
		endcase

endmodule 
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Testbench

`timescale 1 ns/ 1 ns
module Gray_vlg_tst();
reg clk;
reg rst_n;
// wires                                               
wire [3:0]  gray;

// assign statements (if any)                          
Gray i1 (
// port map - connection between master ports and signals/registers   
	.clk(clk),
	.gray(gray),
	.rst_n(rst_n)
);
initial 
begin 
	rst_n = 0;//initial state
	clk = 0;
	#5 rst_n = 1;
	#100 $stop;
end

always #5 clk = ~clk;

initial $monitor($time,"-> \t now state of gray is : %b",gray);
endmodule
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结果

输出结果与预期一致

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• 逻辑综合电路