《Verilog数字系统设计》第8次报告

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数字系统设计与Verilog HDL实验报告(五)

数字系统设计与Verilog HDL实验报告(五)

《数字系统设计与Verilog HDL》实验报告(五)班级: 自动1003班**: **学号: ********实验五、自动售饮料机系统设计一、实验目的1、了解及掌握状态机的基本构成用法;二、通过ModelSim软件编写程序, 用状态机可以编程设计简单的自动控制系统。

三、实验内容四、设计一个自动售饮料机。

假定每瓶饮料售价为2.5元, 可使用两种硬币, 即5角和1元, 机器有找零功能。

五、机器设计有2个投币孔, 可用2个按键来代替。

还设有2个输出孔, 分别输出饮料和找零, 提示用户取走饮料和零钱。

六、实验步骤及源程序新建工程及文件, 分别添加设计程序及测试程序, 进行编译及纠错, 编译通过后运行程序仿真进行调试得出结果。

设计模块:module sell(yi_yuan,wu_jiao, get,half_out,sell_out,reset,clk);parameter idle=0, half=1, one=2,two=3,three=4;input yi_yuan,wu_jiao,reset,clk;output get,half_out,sell_out;reg get,half_out,sell_out;reg[2:0] s;always @(posedge clk)beginif(reset)beginsell_out=0; get=0; half_out=0; s=idle;endelsecase(s)idle: beginsell_out=0; get=0; half_out=0;if(wu_jiao) s=half;else if(yi_yuan)s=one;endhalf: beginif(wu_jiao) s=one;else if(yi_yuan)s=two;endone: beginif(wu_jiao) s=two;else if(yi_yuan)s=three;endtwo: beginif(wu_jiao) s=three;else if(yi_yuan)beginsell_out=1;get=1; s=idle;endendthree: beginif(wu_jiao)beginsell_out=1; get=1; s=idle;endelse if(yi_yuan)beginsell_out=1;get=1;half_out=1; s=idle;endenddefault:beginsell_out=0; get=0; half_out=0; s=idle; endendcaseendendmodule测试模块:`timescale 1ns/1nsmodule sell_top;reg yi_yuan,wu_jiao,reset,CLK;wire get,half_out,sell_out;always #50 CLK=~CLK;initialbeginCLK =0; reset=1;#100 reset=0;yi_yuan=0;wu_jiao=0;endalways@(posedge CLK)beginwu_jiao={$random}%2;#50 wu_jiao=0;endalways@(posedge CLK)beginif(!wu_jiao)yi_yuan=1;#50 yi_yuan=0;endsell m(.yi_yuan(yi_yuan),.wu_jiao(wu_jiao), .get(get),.half_out(half_out),.sell_out(sell_out),.reset(reset),.clk(CLK));endmodule七、实验结果八、实验心得体会由于老师在实验前已经很详细的为我们讲解了这次实验的要点和要注意的问题, 所以这次实验我们完成的还是很成功的。

《Verilog HDL数字系统设计——原理、实例及仿真》课件第8章

《Verilog HDL数字系统设计——原理、实例及仿真》课件第8章

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第8章 常用组合逻辑电路设计
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【代码8.1】 实现普通编码器的Verilog HDL描述。
其功能仿真结果见图8.2。
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第8章 常用组合逻辑电路设计
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【代码8.4】 二—十进制译码器模块。
其功能仿真结果见图8.7。
第8章 常用组合逻辑电路设计
第8章 常用组合逻辑电路设计

Verilog课程设计报告文档

Verilog课程设计报告文档

Verilog课程设计简单卷机器设计摘要:卷积码是一种非常有前途的编码方法。

分组码的实现是将编码信息分组单独进行编码,因此无论是在编码还是译码的过程中不同码组之间的码元无关。

卷积码和分组码的根本区别在于,它不是把信息序列分组后再进行单独编码,而是由连续输入的信息序列得到连续输出的已编码序列。

在卷积码中,其编码器将k个信息码元编为n个码元时,这n个码元不仅与当前段的k个信息有关,而且与前面的(m -1)段信息有关(m为编码的约束长度)。

同样,在卷积码译码过程中,不仅从此时刻收到的码组中提取译码信息,而且还要利用以前或以后各时刻收到的码组中提取有关信息。

而且卷积码的纠错能力随约束长度的增加而增强,差错率则随着约束长度增加而呈指数下降。

卷积码(n,k,m) 主要用来纠正随机错误,它的码元与前后码元有一定的约束关系,编码复杂度可用编码约束长度m*n来表示。

一般地,最小距离d表明了卷积码在连续m段以内的距离特性,该码可以在m个连续码流内纠正(d-1)/2个错误。

卷积码的纠错能力不仅与约束长度有关,还与采用的译码方式有关。

关键字:Verilog HLD 、卷积码一、设计要求(1)学习和掌握高速计算逻辑状态机的控制基本方法;(2)了解计算逻辑与存储器和AD模块的接口设计技术基础;(3)进一步掌握数据总线在模块设计中的应用和控制;(4)熟悉用工程概念来编写较完整的测试模块,做到接近真实的完整测试。

三、设计原理卷积器是数字信号处理系统中常用的部件。

它对模拟输入信号实时采样,得到数字信号序列。

然后对数字信号进行卷积运算,再将卷积结果存入RAM中。

对模拟信号的采样由A/D转换器来完成,而卷积过程由卷积器来实现。

为了设计卷积器,首先要设计RAM和A/D转换器的Verilog HDL模型。

在电子工业发达的国家,可以通过商业渠道得到非常准确的外围器件的虚拟模型。

如果没有外围器件的虚拟模型,就需要仔细地阅读和分析RAM和A/D转换器的器件说明书,来自行编写。

verilog hdl实验报告

verilog hdl实验报告

verilog hdl实验报告《Verilog HDL实验报告》Verilog HDL(硬件描述语言)是一种用于描述电子系统的硬件的语言,它被广泛应用于数字电路设计和硬件描述。

本实验报告将介绍Verilog HDL的基本概念和使用方法,并通过实验展示其在数字电路设计中的应用。

实验目的:1. 了解Verilog HDL的基本语法和结构2. 掌握Verilog HDL的模块化设计方法3. 熟悉Verilog HDL的仿真和综合工具的使用实验内容:1. Verilog HDL的基本语法和结构Verilog HDL是一种硬件描述语言,其语法和结构类似于C语言。

它包括模块定义、端口声明、信号赋值等基本元素。

在本实验中,我们将学习如何定义Verilog模块,并使用端口声明和信号赋值描述数字电路的行为。

2. Verilog HDL的模块化设计方法Verilog HDL支持模块化设计,可以将复杂的电路分解为多个模块,每个模块描述一个子电路的行为。

在本实验中,我们将学习如何设计和实现Verilog模块,并将多个模块组合成一个完整的数字电路。

3. Verilog HDL的仿真和综合工具的使用Verilog HDL可以通过仿真工具进行功能验证,也可以通过综合工具生成实际的硬件电路。

在本实验中,我们将使用Verilog仿真工具对设计的数字电路进行功能验证,并使用综合工具生成对应的硬件电路。

实验步骤:1. 学习Verilog HDL的基本语法和结构2. 设计一个简单的数字电路,并实现Verilog模块描述其行为3. 使用仿真工具对设计的数字电路进行功能验证4. 使用综合工具生成对应的硬件电路实验结果:通过本实验,我们学习了Verilog HDL的基本概念和使用方法,并成功设计和实现了一个简单的数字电路。

我们使用仿真工具对设计的数字电路进行了功能验证,并使用综合工具生成了对应的硬件电路。

实验结果表明,Verilog HDL在数字电路设计中具有重要的应用价值。

数字系统设计_实验报告

数字系统设计_实验报告

一、实验目的1. 熟悉数字系统设计的基本流程和方法;2. 掌握数字系统硬件描述语言(如Verilog)的基本语法和设计方法;3. 培养动手实践能力,提高数字系统设计水平;4. 了解数字系统设计中常用模块的功能和实现方法。

二、实验内容1. 数字系统硬件描述语言(Verilog)编程2. 数字系统模块设计3. 数字系统仿真与调试三、实验步骤1. 设计数字系统模块(1)分析数字系统功能需求,确定模块功能;(2)根据模块功能,设计模块的输入输出端口和内部结构;(3)使用Verilog语言编写模块代码。

2. 编写顶层模块(1)根据数字系统功能需求,设计顶层模块的输入输出端口和内部结构;(2)将已设计的模块实例化,连接各模块端口;(3)编写顶层模块代码。

3. 仿真与调试(1)使用仿真工具(如ModelSim)对顶层模块进行仿真;(2)观察仿真波形,分析模块功能是否满足设计要求;(3)根据仿真结果,对模块代码进行修改和优化;(4)重复步骤(2)和(3),直至模块功能满足设计要求。

四、实验结果与分析1. 数字系统模块设计(1)设计了一个4位加法器模块,包括两个4位输入端口、一个4位输出端口和两个进位输出端口;(2)设计了一个2位乘法器模块,包括两个2位输入端口和一个4位输出端口;(3)设计了一个8位存储器模块,包括一个8位输入端口、一个8位输出端口和一个地址输入端口。

2. 顶层模块设计(1)根据功能需求,设计了一个包含加法器、乘法器和存储器的数字系统顶层模块;(2)将已设计的模块实例化,连接各模块端口;(3)编写顶层模块代码。

3. 仿真与调试(1)使用ModelSim对顶层模块进行仿真;(2)观察仿真波形,发现加法器和乘法器功能正常,但存储器模块存在错误;(3)分析存储器模块代码,发现地址输入端口的逻辑关系错误;(4)修改存储器模块代码,重新进行仿真,验证模块功能正确。

五、实验总结1. 通过本次实验,掌握了数字系统设计的基本流程和方法;2. 学会了使用Verilog语言进行数字系统模块设计;3. 培养了动手实践能力,提高了数字系统设计水平;4. 了解数字系统设计中常用模块的功能和实现方法。

第8章数字系统设计verilog HDL(第6版)王金明

第8章数字系统设计verilog HDL(第6版)王金明

第8章 Verilog有限状态机设计8.1 有限状态机摩尔型(Moore)状态机米里型(Mealy)状态机用状态机设计模5计数器module fsm(clk,clr,z,qout);input clk,clr; output reg z; output reg[2:0] qout; always @(posedge clk or posedge clr) //此过程定义状态转换begin if(clr) qout<=0; //异步复位else case(qout)3'b000: qout<=3'b001;3'b001: qout<=3'b010;3'b010: qout<=3'b011;3'b011: qout<=3'b100;3'b100: qout<=3'b000;default: qout<=3'b000;/*default语句*/endcaseendalways @(qout) /*此过程产生输出逻辑*/ begin case(qout)3'b100: z=1'b1;default:z=1'b0;endcaseendendmodule8.2 有限状态机的几种描述方式“101”序列检测器的Verilog 描述(三个过程)module fsm1_seq101(clk,clr,x,z);input clk,clr,x; output reg z; reg[1:0] state,next_state;parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b11,S3=2'b10; /*状态编码,采用格雷(Gray )编码方式*/always @(posedge clk or posedge clr) /*该过程定义当前状态*/begin if(clr) state<=S0; //异步复位,s0为起始状态else state<=next_state;end always @(state or x) /*该过程定义次态*/begin case (state)S0:begin if(x) next_state<=S1;else next_state<=S0; end S1:begin if(x) next_state<=S1;else next_state<=S2; endS2:beginif(x) next_state<=S3; else next_state<=S0; end S3:b e g i ni f(x)next_state<=S1;else next_state<=S2; enddefault:next_state<=S0;/*default语句*/ endcaseend always @(state)/*该过程产生输出逻辑*/ begin case(state)S3: z=1'b1;default:z=1'b0; endcaseendendmodule“101”序列检测器的Verilog描述(三个过程)“101”序列检测器(单过程描述)module fsm4_seq101(clk,clr,x,z);input clk,clr,x; output reg z; reg[1:0] state; parameter S0=2'b00,S1=2'b01,S2=2'b11,S3=2'b10;/*状态编码,采用格雷(Gray)编码方式*/always @(posedge clk or posedge clr)Begin if(clr) state<=S0; //异步复位,s0为起始状态else case(state)S0:begin if(x) begin state<=S1; z=1'b0;endelse begin state<=S0; z=1'b0;endendS1:begin if(x) begin state<=S1; z=1'b0;endelse begin state<=S2; z=1'b0;endendS2:begin if(x) begin state<=S3; z=1'b0;endelse begin state<=S0; z=1'b0;endendS3:begin if(x) begin state<=S1; z=1'b1;endelse begin state<=S2; z=1'b1;endenddefault:begin state<=S0; z=1'b0;end /*default语句*/ endcase endendmodule8.3 状态编码常用的编码方式一位热码编码选择对话框(Quartus Ⅱ)在Verilog语言中,有两种方式可用于定义状态编码,分别用parameter和'define语句实现,比如要为state0、state1、state2、state3四个状态定义码字为:00、01、11、10,可采用下面两种方式。

数字逻辑与EDA设计 实验4-8实验报告

1、熟悉EDA工具的使用;仿真基本门电路。

2、仿真组合逻辑电路。

3、仿真时序逻辑电路。

4、基本门电路、组合电路和时序电路的程序烧录及验证。

5、数字逻辑综合设计仿真及验证。

实验报告1、基本门电路一、实验目的1、了解基于Verilog的基本门电路的设计及其验证。

2、熟悉利用EDA工具进行设计及仿真的流程。

3、学习针对实际门电路芯片74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86进行VerilogHDL 设计的方法。

二、实验环境Libero仿真软件。

三、实验内容1、掌握Libero软件的使用方法。

2、进行针对74系列基本门电路的设计,并完成相应的仿真实验。

3、参考教材中相应章节的设计代码、测试平台代码(可自行编程),完成74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86相应的设计、综合及仿真。

4、提交针对74HC00、74HC02、74HC04、74HC08、74HC32、74HC86(任选一个....)的综合结果,以及相应的仿真结果。

四、实验结果和数据处理1、所有..模块及测试平台代码清单//74HC00代码-与非// 74HC00.vmodule HC00(DataA, DataB,Y);input [3:0]DataA,DataB;output [3:0]Y;assign Y=~(A&B);endmodule//74HC00测试平台代码// testbench.v`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 u1(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule//74HC02代码-或非module HC02(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=~(A|B);endmodule//74HC04代码-非module HC04(A,Y);input [4:1]A;output [4:1]Y;assign Y=~A;endmodule//74HC08代码-与module HC08(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A&B;endmodule//74HC32代码-或module HC32(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A|B;endmodule//74HC86代码-异或module HC86(A,B,Y);input [4:1]A,B;output [4:1]Y;assign Y=A^B;endmodule/门电路测试平台代码// testbench.v`timescale 1ns/1nsmodule testbench();reg [4:1] a,b;wire [4:1] y;HC00 test(a,b,y);initialbegina=4'b0000;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;a=4'b1111;b=4'b0001;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;#10 b=b<<1;endendmodule2、第一次仿真结果(任选一个门,请注明,插入截图,下同..,调整窗口.................)。

FPGAverilog课程设计报告

FPGA verilog课程设计报告一、教学目标本课程旨在通过FPGA Verilog的学习,让学生掌握数字电路设计的基本原理和方法,学会使用Verilog硬件描述语言进行数字电路设计和仿真。

具体目标如下:1.理解FPGA的基本原理和结构。

2.掌握Verilog语言的基本语法和编程技巧。

3.熟悉数字电路的设计方法和流程。

4.能够使用Verilog语言编写简单的数字电路模块。

5.能够进行FPGA的配置和编程。

6.能够使用FPGA开发工具进行数字电路的仿真和测试。

情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神。

2.增强学生对新技术的敏感性和学习兴趣。

3.培养学生对工程实践的热爱和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括FPGA的基本原理和结构、Verilog语言的基本语法和编程技巧、数字电路的设计方法和流程。

具体安排如下:第1-2课时:FPGA的基本原理和结构1.FPGA的定义和发展历程。

2.FPGA的内部结构和组成。

3.FPGA的配置和编程方法。

第3-4课时:Verilog语言的基本语法和编程技巧1.Verilog语言的基本数据类型和操作符。

2.Verilog语言的逻辑表达式和语句。

3.Verilog语言的模块结构和参数传递。

第5-6课时:数字电路的设计方法和流程1.数字电路的设计原则和技巧。

2.数字电路的设计流程和步骤。

3.数字电路的仿真和测试方法。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法:通过讲解和演示,让学生掌握FPGA和Verilog的基本知识和技巧。

2.案例分析法:通过分析具体的数字电路设计案例,让学生熟悉设计方法和流程。

3.实验法:通过动手实验,让学生亲手配置FPGA、编写Verilog代码并进行仿真测试,提高学生的实际操作能力。

四、教学资源1.教材:《FPGA Verilog设计与实践》。

2.参考书:《数字电路与FPGA设计入门》、《Verilog HDL入门与提高》。

verilog报告总结

张威工作总结在完成本次verilog大作业的过程中,我不仅学到了很多只靠读书学不到的知识,而且体会到了团队协作的力量,以下做一简要总结:在这次作业中,我们首先进行分工合作,我和徐建龙负责bmp图像方面的工作,首先我们通过在网上和图书馆查阅资料,了解了bmp格式图像的基本知识,以便编写具体算法实现图像的翻转。

在对bmp格式文件有了一定掌握后,我们首先尝试用c++语言将其转换为txt 文件的格式,但是在查阅了相关资料后,发现这种方法过于复杂,因此最终放弃了这个思路。

随后我们查阅资料发现可以直接利用verilog的系统任务$fread即可对bmp文件进行操作,再结合文件输出任务$fopen\$fdisplay\$fclose将bmp文件打开并通过翻转算法转换后再写入txt文件,最后用软件WinHex将其转换为2进制文件并另存为bmp格式,即完成了翻转工作。

在这个过程中,我对课上学到的语句有了更深的理解,并将其应用到了实际工程中,使自己的运用能力得到了很好的锻炼,并且,我对Modelsim仿真软件也有了一定的了解,其基本操作已经较熟练的掌握,对其中一些细节问题,如仿真时间的选取等也有了自己的理解。

实践出真知,通过在软件上反复改程序、跑程序我也学会了很多只看书本发现不了的问题,锻炼了自己的解决问题能力。

最后,我还想感谢我的队友们,这次作业的完成使我们共同努力的结果,我真正感受到了团队的力量,也体会到了老师为什么一定要求必须结对完成的良苦用心。

在做工程的过程中,我们曾经对算法,流程等诸多问题产生过分歧,在屡次失败后,我们也曾想过放弃,但是我们最终团结一致,共同努力完成了作业,在图片成功翻转的那一霎那,所有的辛苦都有了回报,我们真正明白了什么叫teamwork!刘欢verilog大作业工作报告在团队成员的合作下,经历了许多困难,终于完成了verilog的大作业,虽然过程并不是和想象中的一样,而且作业也与老师要求的有所差距,但是在紧张的考试复习中,还是努力把这个作业完成了,并且从中学习到了许多关于verilog的使用与仿真的知识,这对于今后的学习是有很大的帮助的。

verilog课程设计实验报告

verilog课程设计实验报告一、教学目标本课程旨在通过Verilog硬件描述语言的学习,让学生掌握数字电路设计的自动化工具,理解并实践硬件描述语言在数字系统设计中的应用。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:–理解Verilog的基本语法和结构。

–掌握Verilog中的模块化设计方法。

–学习常用的Verilog描述技巧,包括逻辑门级建模、行为级建模和结构级建模。

2.技能目标:–能够运用Verilog语言进行简单的数字电路设计。

–学会使用至少一种Verilog仿真工具进行电路功能验证。

–能够阅读和理解Verilog代码,进行简单的代码优化。

3.情感态度价值观目标:–培养学生的团队合作意识,在实验报告中能够体现分工合作的精神。

–培养学生的问题解决能力,鼓励学生在遇到问题时积极寻找解决方案。

–培养学生对新技术的好奇心和学习兴趣,激发他们对电子工程领域的热爱。

二、教学内容依据教学目标,本课程的教学内容将围绕Verilog语言的基础知识、实践应用和项目设计展开。

教学大纲安排如下:1.第一部分:Verilog基础知识(2周)–介绍Verilog的背景和基本概念。

–详细讲解Verilog的数据类型、运算符和语句。

2.第二部分:模块化设计(2周)–讲解模块的定义和封装。

–实践模块的端口声明和模块实例化。

3.第三部分:数字电路的Verilog描述(2周)–通过实例教学,掌握逻辑门、触发器等基本组件的Verilog建模。

–学习组合逻辑和时序逻辑的设计方法。

4.第四部分:仿真与测试(1周)–学习使用仿真工具进行电路功能验证。

–理解并实践测试台(testbench)的编写。

5.第五部分:项目设计(3周)–小组合作完成一个较为复杂的数字系统设计项目。

–包括系统模块的划分、编码、仿真和测试。

三、教学方法为了提高学生的学习效果,将采用多种教学方法相结合的方式进行授课:1.讲授法:用于讲解Verilog的基本概念和语法。

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4.实验提交Verilog设计文件(.v文件)、仿真波形截图文件打包,压缩包以自己的学号+姓名命名;
5.一人提交一份作业文档,邮件方式提交,提交格式参见/~ypy下的“上交作业.doc”(注意实验次数)。
《Verilog数字系统设计》第8次实验报告
实验内容
时序逻辑实验2
姓名
学号
班级
按要求完成以下步骤:
1.编程实现方式可控的移位寄存器,移位方式共有四种:a、自循环左移;b、带进位位的循环左移;c、自循环右移;d、带借位位的循环右移。寄存器异步复位。
2.仔细考虑功能模块端口定义。
3.要求完成程序编辑、编
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