「Verilog学习笔记」使用子模块实现三输入数的大小比较

专栏前言

本专栏的内容主要是记录本人学习Verilog过程中的一些知识点，刷题网站用的是牛客网

分析

题目要求编写子模块实现两个输入数的大小比较并输出较小值，可以使用if-else语句实现。同时要求在主模块中实现三个输入数值的大小比较，假设三个输入变量为a,b,c。则可以先比较得到a,b中的较小值m，再得到b,c之中的较小值n。最后比较m,n的大小，输入较小值，即可得到a,b,c的最小值。

Verilog HDL中，在声明过程中，主模块和子模块在声明方式上没有差别，都是以module开始，endmodule结束。当在一个模块中例化另外一个模块，则后者成为前者的子模块。题目要求编写一个模块，比较两个数值的大小，并输出较小值，该模块本身可以独立完成功能，通过在主模块中例化可以配合其他语句完成更丰富的功能。

模块的例化需要指定例化的模块名称和端口连接关系，对于没有使用的端口，可以不列出。例化模板如下：

       module_a a_inst(
 
              .data_a(data_m),
 
              .data_b(data_n)
 
);

module_a是子模块的模块名，a_inst是例化之后的子模块名，当多次例化同一个模块，需要使用不同的例化模块名称。端口列写于括号之中，.data_a(data_a)，前一个data_a是子模块的端口名称，括号中的data_m是存在于主模块的信号名，表示子模块的data_a连接到主模块的data_m。题目要求实现输出三个输入的最小值。以a,b,c为例，可以先比较a.b，得到其中的较小值d，再比较得到c,d的较小值e。最后比较d,e的大小，得到最小值。可以按照如下的方式例化。

`timescale 1ns/1ns
module main_mod(
	input clk,
	input rst_n,
	input [7:0]a,
	input [7:0]b,
	input [7:0]c,
	
	output wire [7:0]d
);
	wire [7:0] m, n ; 
 
	//先得到ab之中的较小值m
	sub_mod mod_ab(
		.clk(clk),
		.rst_n(rst_n), 
		.data_a(a), 
		.data_b(b), 
		.data_c(m)
	);
 
	//先得到ac之中的较小值n
	sub_mod mod_bc(
		.clk(clk),
		.rst_n(rst_n), 
		.data_a(b), 
		.data_b(c), 
		.data_c(n)
	);
 
	//最后对比mn的大小
	sub_mod mod_mn(
		.clk(clk),
		.rst_n(rst_n), 
		.data_a(m), 
		.data_b(n), 
		.data_c(d)
	);
endmodule
 
module sub_mod(
	input clk, 
	input rst_n, 
	input [7:0] data_a, 
	input [7:0] data_b, 
	output reg [7:0] data_c
); 
	always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin 
		if (~rst_n) data_c <= 0 ; 
		else if (data_a > data_b) data_c <= data_b ; 
		else data_c <= data_a ; 
	end 
endmodule