eda技术与verilog hdl》
EDA技术与Verilog_HDL(潘松)第四章课后习题答案
图4-27
1位全减器
习
题
x为被减数， y为减数， sub_in为 低位的借 位， diff r为差，su b_out为向 高位的借 位。
x 0 0 0 y 0 0 1 sub_in diffr sub_out 0 1 0 0 1 1 0 1 1
//一个二进制半减器设计进行了阐述
module h_suber(x,y,diff,s_out); input x,y; output diff, s_out; assign diff=x^y; assign s_out=(~x)&y; endmodule
reg [2:0]A ;
wire[7:0]Y ; reg G1 ,G2 ,G3;
decoder3_8 DUT ( G1 ,Y ,G2 ,A ,G3 );
initialቤተ መጻሕፍቲ ባይዱbegin $monitor($time,"A=%d,G1=%b,G2=%b, G3=%b,Y= %d\n",A, G1, G2, G3, Y); end
习
题
4-3 阻塞赋值和非阻塞赋值有何区别？ 答：Verilog中，用普通等号“=”作为阻塞式赋值语句的赋值符号，如y=b。 Verilog中，用普通等号“<=”作为非阻塞式赋值语句的赋值符号，如y<=b。 阻塞式赋值的特点是，一旦执行完当前的赋值语句，赋值目标变量y即刻 获得来自等号右侧表达式的计算值。如果在一个块语句中含有多条阻塞式赋值 语句，则当执行到其中某条赋值语句时，其他语句将禁止执行，即如同被阻塞 了一样。 非阻塞式赋值的特点是必须在块语句执行结束时才整体完成赋值操作。非 阻塞的含义可以理解为在执行当前语句时，对于块中的其他语句的执行情况一 律不加限制，不加阻塞。这也可以理解为，在begin_end块中的所有赋值语句都 可以并行运行。
EDA技术与Verilog_HDL
1.7 EDA技术的优势
（1）大大降低设计成本，缩短设计周期。 （2）有各类库的支持。 （3）极大地简化了设计文档的管理。 （4）日益强大的逻辑设计仿真测试技术。 （5）设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞。 （6）软件平台支持任何标准化的设计语言；良好的可移植与可测试性， 为系统开发提供了可靠的保证。 （7）能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。 （8）在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整的测试。
Altera 的 SignalTap II Xilinx 的 ChipScope
3.6 FPGA/CPLD产品概述
3.6.1 Lattice公司的CPLD器件系列 1. ispLSI系列器件 2. MACHXO系列 3. MACH4000系列 4. LatticeSC FPGA系列 5. LatticeECP3 FPGA系列
第3章 FPGA/CPLD结构与应用
3.1 概 述
3.1 概 述
3.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
（1）20世纪70年代，熔丝编程的PROM和PLA器件是最早的可编程逻辑 器件。 （2）20世纪70年代末，对PLA进行了改进，AMD公司推出PAL器件。 （3）20世纪80年代初，Lattice发明电可擦写的，比PAL使用更灵活的 GAL器件。 （4）20世纪80年代中期，Xilinx公司提出现场可编程概念，生产出了世 界上第一片FPGA器件。同期，A1tera公司推出EPLD器件，较GAL器件 有更高的集成度，可以用紫外线或电擦除。 （5）20世纪80年代末，Lattice公司又提出在系统可编程技术，并且推出 了一系列具备在系统可编程能力的CPLD器件，将可编程逻辑器件的性能 和应用技术推向了一个全新的高度。 （6）进入20世纪90年代后，可编程逻辑集成电路技术进入飞速发展时期。 器件的可用逻辑门数超过了百万门，并出现了内嵌复杂功能模块（如加法 器、乘法器、RAM、CPU核、DSP核、PLL等）的SOPC。
《EDA技术及应用—Verilog HDL版》课件第5章
(3) 在BL6的监控程序中安排了多达11种形式各异的信 息矢量分布，即“电路重构软配置”。由此可见，虽然 GW48系统从硬件结构上看，是一个完全固定下来的实验系 统，但其功能结构却等同于11套接口迥异的实验系统。
(4) BL3：此模块主要是由一目标芯片适配座以及上面 的CPLD/FPGA目标芯片和编程下载电路构成。通过更换插 有不同型号目标器件的目标板，就能对多种目标芯片进行实 验。
通用EDA实验开发系统能满足使用不同厂家芯片进行 各种EDA实验和开发的需要，其实现原理为：运用“电路 重构软配置”的设计思想，实现CPLD/FPGA目标芯片I/O口 与实验输入/输出资源可以各种不同方式连接来构造形式各 异的实验电路的目的，而在不同的运行模式下，目标芯片 I/O口与实验输入/输出资源对应的连接关系则通过实验电路 结构图来表示。通过使用万能通用插座而建立不同厂家不同 芯片管脚号与通用万能插座的插座号的对照表，建立变化的 I/O资源与特定的芯片管脚编号的联系。其实现步骤为：变 化的I/O资源→电路结构图→插座号→管脚对照表→特定的 芯片管脚号，其中万能插座的插座号是二者联系的桥梁。
(3) 进入EDA设计中的编程下载步骤时，首先在EDA实 验开发系统断电的情况下，将EDA实验开发系统的编程下 载接口，通过实验开发系统提供的编程下载线(比如并行下 载接口扁平电缆线、USB下载线)与计算机的有关接口(比如 打印机并行接口、USB接口)连接好，并将有关选择开关置 于所要求的位置，然后接通EDA实验开发系统的输入电源， 打开EDA实验开发系统上的电源开关，这时即可进行编程 下载的有关操作。
例如，对于一块插有ispLSI1032E的目标板，在实验中， 此芯片的I/O57(2号引脚)将与系统板定义的CLOCK9相连， CLOCK9又恰好与系统板右下方(见图5.1)的高频组时钟信号 相接。于是，对于不同的适配座上目标芯片的引脚号将与主 系统板上的适配引脚PIOx和CLOCKx有不同的对应关系。表 5.3和表5.4列出了10种芯片对系统板引脚的对应关系，以便 在实验时经常查用。
EDA技术与Verilog HDL 实验报告
EDA技术与Verilog HDL实验报告学生姓名：樊奇峰学生学号：20102533所在班级：10级电科（2）班实验老师：陈亮亮实验地点地点：理工楼实验一 EDA实验箱使用一．实验目的1．GW48教学实验系统原理与使用介绍2．熟悉QuartusII两种输入方式下编译、仿真简单的组合电路。
二．实验内容首先了解GW48系统使用注意事项以及GW48系统主板结构与使用方法，接着对各实验电路结构图特点与适用范围简述。
最后在QuartusII界面下，用文本输入和图形输入分别验证七选一多路选择器的功能。
三．程序清单文本输入如下所示：module mux71(a,b,c,d,e,f,g,s,y);input a,b,c,d,e,f,g;output y;input [2:0] s;reg y ;always @(a,b,c,d,e,f,g,s)case (s)0: y<=a;1: y<=b;2: y<=c;3: y<=d;4: y<=e;5: y<=f;6: y<=g;default: y<=a;endcaseendmodule图形输入如下所示：四、实验步骤1、新建一个名称为MUX71a的工程，并在该文件夹中新建一个MUX71a.v的文件。
2、编译代码，编译成功后进行第三步，若不成功则查改代码中的错误。
3、在工程文件夹中新建一个MUX71a.vwf的波形文件，导入工程端口，设置输入波形，仿真得出输出端口波形。
4、验证输出端口波形是否达到七选一多路选择器的功能。
五、实验数据仿真波形如下图所示。
六、实验小结通过对EDA实验箱使用，了解了GW48教学实验系统原理与使用介绍；熟悉QuartusII两种输入方式下编译、仿真简单的组合电路。
实验二用原理图和VerilogHDL语言设计一位全加器一．实验目的熟悉在QuartusII下用原理图和VerilogHDL语言设计一位全加器。
EDA技术与Verilog_HDL(潘松)第6章习题答案
6-1 在Verilog设计中，给时序电路清零（复位）有两种不同方法，它们是什么，如何实现？答：同步清零、异步清零，在过程语句敏感信号表中的逻辑表述posedge CLK用于指明正向跳变，或negedge用于指明负向跳变实现6-2 哪一种复位方法必须将复位信号放在敏感信号表中？给出这两种电路的Verilog 描述。
答：异步复位必须将复位信号放在敏感信号表中。
同步清零：always @(posedge CLK) //CLK上升沿启动Q<=D; //当CLK有升沿时D被锁入Q异步清零：always @(posedge CLK or negedge RST) begin //块开始if(!RST)Q<=0; //如果RST=0条件成立，Q被清0else if(EN) Q<=D;//在CLK上升沿处，EN=1，则执行赋值语句end//块结束6-3 用不同循环语句分别设计一个逻辑电路模块，用以统计一8位二进制数中含1的数量。
module Statistics8(sum,A); output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[3:0] sum;integer i;always @(A)beginsum=0;for(i=0;i<=8;i=i+1) //for 语句if(A[i]) sum=sum+1;else sum=sum;endendmodule module Statistics8(sum,A); parameter S=4;output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[3:0] sum;reg[2*S:1]TA;integer i;always @(A)beginTA=A; sum=0;repeat(2*S)beginif(TA[1])sum=sum+1;TA=TA>>1;endendendmodulerepeat循环语句for循环语句module Statistics8(sum,A);parameter S=8;output[3:0]sum;input[7:0] A;reg[S:1] AT;reg[3:0] sum;reg[S:0] CT;always @(A) beginAT={{S{1'b0}},A}; sum=0; CT=S;while(CT>0) beginif(AT[1])sum=sum+1;else sum=sum;begin CT= CT-1; AT=AT>>1; end end endendmodule6-3 用不同循环语句分别设计一个逻辑电路模块，用以统计一8位二进制数中含1的数量。
EDA技术与Verilog_HDL清华第2版习题1整理版课件
Register类型变量必须放在过程语句中，如initial、always引导的语句中，通过过程 赋值语句(包括阻塞与非阻塞语句)完成赋值操作，换言之，在always和initial等过程构造内 被赋值的变量必须定义成Variable类型。
Five weeks of practice ended in this way, and my feelings can only be summed up in eight words, "although hard, but very substantial."
1-9 为什么说用逻辑门作为衡量逻辑资源大小的最小单元不准确。 答：专业习惯是将OLMC及左侧的可编程与阵列合称一个逻辑宏单元，即标志PLD器 件逻辑资源的最小单元，由此可以认为GAL16V8器件的逻辑资源是8个逻辑宏单元， 而目前最大的FPGA的逻辑资源达数十万个逻辑宏单元。也有将逻辑门的数量作为衡 量逻辑器件资源的最小单元，如某CPLD的资源约2000门等，但此类划分方法误差较 大。
EDA技术与VerilogHDL课程设计
EDA技术与VerilogHDL课程设计EDA（Electronic Design Automation）技术是现代电子产品设计中不可或缺的环节。
EDA技术可以大大提高电路设计的效率和质量，加速产品的开发周期。
近年来，EDA技术得到了快速发展，成为电子工程师必须掌握的技能之一。
在EDA技术的学习中，VerilogHDL是不可或缺的一部分。
VerilogHDL简介VerilogHDL是一种硬件描述语言，可以用于设计数字电路和系统。
它可以描述数字电路的结构、行为和时序，可以用于描述数字电路中的元件、模块和系统。
VerilogHDL可以用于设计各种各样的数字电路，如计算机系统、芯片、通信系统等。
它是目前广泛使用的一种HD（Hardware Description）语言。
VerilogHDL提供了一种简单、清晰的方式来描述数字电路的功能和行为。
它可以将数字电路分解成各种不同的部分，使用模块化的方法进行设计。
同时，VerilogHDL也提供了强大的模拟和验证工具，可以在设计和开发过程中进行仿真和调试。
因此，VerilogHDL已经成为数字电路设计中不可或缺的一部分。
EDA技术与数字电路设计EDA技术主要包括从原理图到物理图的设计流程、电路仿真和验证、逻辑综合、布局布线等技术。
这些技术可以大大提高电路设计的效率和质量。
在EDA技术中，数字电路设计是其中一个重要的环节。
数字电路设计可以分为三个步骤：设计、仿真和验证。
设计包括电路结构设计和源代码的编写。
仿真是为了验证设计的正确性和可靠性。
验证是为了确保电路设计满足规格，并能够在现实环境中稳定运行。
EDA技术在数字电路设计中的运用非常广泛。
它可以大大简化设计过程，提高设计的效率和质量。
在EDA技术中，VerilogHDL是不可或缺的一部分。
它可以用来描述数字电路的结构、功能和时序。
同时，VerilogHDL也提供了强大的仿真和验证工具，可以帮助设计者进行电路仿真和验证，提高电路设计的质量和可靠性。
EDA技术与Verilog HDL课程论文
EDA技术与Verilog HDL课程论文简单的时钟设计学院：信息科学与工程学院班级：xx班姓名：xxx学号：xx教师：xx一．设计要求概述1．设计要求1）具有时、分、秒计数显示功能，以24小时循环计时。
2）具有清零，调节小时、分钟功能(加入了整点报时，闪光灯的特效)。
2．设计目的1）数字钟学习的目的是掌握多位计数器相连的设计方法；2）掌握十进制、六进制、二十四进制计数器的设计方法；3）巩固多位共阴极扫描显示数码管的驱动及编码；4）掌握CPLD、FPGA技术的层次化设计方法二．基于Verilog HDL语言的电路设计、仿真与综合本程序采用结构化设计方法，将其分为彼此独立又有一定联系的三个模块（一）顶层模块,如图1所示：（二）子模块1.分频器脉冲发生电路将实验箱48MHz的频率分频成1Hz（供系统时钟），2Hz（快速校分、校时）以及1KHz和500KHz（供闹钟电路）。
例如1000分频源程序如下：module fenpin(input CP, output CPout);reg CPout;reg [31:0] Cout;reg CP_En;always @(posedge CP ) //将50MHz分频为1kHzbeginCout <= (Cout == 32'd50000) ? 32'd0 : (Cout + 32'd1);CP_En <= (Cout == 32'd50000) ? 1'd1 : 1'd0;CPout <= CP_En;endendmodule功能仿真波形如图2所示2.控制器和计数器控制器的作用是，调整小时和分钟的值，并能实现清零功能。
计数器的作用是实现分钟和秒钟满60进1，小时则由23跳到00。
当到达59分55秒的时候，LED灯会闪烁来进行报时。
因为控制器和计数器的驱动信号频率均为1Hz，故从分频器输出的信号进入控制器后，要进行二次分频，由1Khz变为1Hz。
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实验与设计
9-1 乐曲硬件演奏电路设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
（3）实验内容1：
实验与设计
（4）实验内容2：
实3： （6）实验内容4： （7）实验内容5： （8）实验内容6： （9）实验内容7： （10）实验报告： 5E+系统的演示文件：/KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP4_Music/。
实验与设计
9-4 正交幅度调制与解调系统实现
（1）实验目的： （2）实验原理：
（3）实验内容1： （4）实验内容2：
实验与设计
实验与设计
9-5 PC机键盘经UART串口控制模型电子琴电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
9-5 PC机键盘经UART串口控制模型电子琴电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
实验与设计
实验与设计
9-1 乐曲硬件演奏电路设计
实验与设计
9-1 乐曲硬件演奏电路设计
实验与设计
9-1 乐曲硬件演奏电路设计
实验与设计
9-2. 直流电机综合测控系统设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
(2) 实验内容1： (3) 实验内容2： (4) 实验内容4：
实验与设计
9-2. 直流电机综合测控系统设计
1. 逻辑操作符
2. 缩位操作符
9.4 Verilog HDL语句
9.4.1 initial过程语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.1 initial过程语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.2 forever循环语句
9.4.3 编译指示语句
1. 文件包含语句`include
实验与设计
9-6 基于M9K RAM型LPM移位寄存器设计
9-7 单片全数字型DDS函数信号发生器综合设计实验
基于5E+系统的演示示例： /KX_7C5EE+/DEMOs/EXP10_DDS_Core_DAC0832/。
实验与设计
9-8 PS2键盘控制模型电子琴电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
9.2.3 存储器类型
9.3 操作符
● 单目操作符（unary operators）：操作符可带一个操作数，如逻辑取反 ~ 。 ● 双目操作符（binary operators）：操作符可带两个操作数，如与操作&。 ● 三目操作符（ternary operators）：操作符可带三个操作数，如条件操作符。
（2）实验内容1： （3）实验内容2： 此实验基于5E+系统的示例演示： /KX_7C5EE+/DEMOs/EXPL12_PS2Mouse_VGA_GAME/。
实验与设计
9-9 乒乓球游戏电路设计
(1) 实验内容1： 演示文件：/KX_7C5EE+/DEMOs/EXPL15_PINPANG_GAME/PINPANG。 (2) 实验内容2：
实验与设计
9-3 等精度频率/脉宽/占空比/相位多功能测试仪设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
2. Verilog程序设计
实验与设计
9-3 等精度频率/脉宽/占空比/相位多功能测试仪设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
接下页
(接上页)
实验与设计
9-3 等精度频率/脉宽/占空比/相位多功能测试仪设计
非门not
异或门xor
同或门xnor
高电平使能三态门bufif1
三态门类4个
低电平使能三态门bufif0 低电平使能三态非门notif0
高电平使能三态非门notif1
9.5 基于库元件的结构描述
9.5 基于库元件的结构描述
9.5 基于库元件的结构描述
习题
9-1 分别用任务和函数描述一个4选1多路选择器，以及第4章中介绍的1位全加器。 9-2 用任务和循环语句设计一个8位移位相加的乘法器。 9-3 用基于基本库元件的结构描述方法给出图9-5的Verilog描述。
（1）实验目的： （2）实验原理：
实验与设计
实验与设计
3. 采样模块时序仿真与测试
实验与设计
3. 采样模块时序仿真与测试
4. 系统实现与实测 5. 相位测试
实验与设计
5. 相位测试
实验与设计
5. 相位测试
实验与设计
实验与设计
(3) 实验内容1： (4) 实验内容2： 本项设计的另一同等示例是： /KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP18_KX8051_FTEST_K4X4/。这是用4X4键盘控 制的示例。 (5) 实验内容3：
9.4 Verilog HDL语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.3 编译指示语句
2. 条件编译语句`ifdef、`else、`endif
9.4 Verilog HDL语句
9.4.3 编译指示语句
2. 条件编译语句`ifdef、`else、`endif
9.4 Verilog HDL语句
习题
9-4 讨论always和initial异同点。
9-5 用两种方法设计比较器，比较器的输入是两8位数A[7:0]和B[7:0]，输出是 D、E、 F。当A=B时D=1；当A>B时E=1；当A<B时F=1。第一种设计方案是常规的比较器 设计方法，即直接利用关系操作符进行编程设计；第二种设计方案是利用减法器来 完成，通过减法运算后的符号和结果来判别两个被比较值的大小。对两种设计方案 的资源耗用情况进行比较并给以解释。
9-5 PC机键盘经UART串口控制模型电子琴电路设计
（1）实验原理：
实验与设计
（2）实验内容1：本项实验基于5E+系统的示例演示文件： /KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP42_RS232_PIANO/ECHD。 （3）实验内容2： （4）实验内容3： （5）实验内容4：
另一较综合性设计示例： /KX_7C5EE+/EXPERIMENTs/EXP16_KX8051_FTEST_RS232/。
9.4 Verilog HDL语句
9.4.4 任务和函数语句
2.函数（function）语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.4 任务和函数语句
2.函数（function）语句
9.5 基于库元件的结构描述
多输入门类6个
与门and
与非门nand 或门or 或非门nor
缓冲门buf 多输出门类2个
第9章 Verilog HDL基本要素与语句
9.1 Verilog HDL文字规则
1. 整数
9.1 Verilog HDL文字规则
2. 实数
3. 字符串
9.1 Verilog HDL文字规则
4. 标识符
5. 关键词
9.2 Verilog HDL数据类型
9.2.1 net网线类型 9.2.2 register寄存器类型
9.4.4 任务和函数语句
1.任务（task）语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.4 任务和函数语句
1.任务（task）语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.4 任务和函数语句
1.任务（task）语句
9.4 Verilog HDL语句
9.4.4 任务和函数语句
2.函数（function）语句
（1）实验目的： （2）实验原理：
(2) 实验内容1： (3) 实验内容2： (4) 实验内容4：
实验与设计
9-3 等精度频率/脉宽/占空比/相位多功能测试仪设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
1. 主系统构成
实验与设计
9-3 等精度频率/脉宽/占空比/相位多功能测试仪设计
（1）实验目的： （2）实验原理：