从零开始学习vivado——day 2 3—8译码器的设计

2023-12-19 21:23:22

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档


前言

研一从零开始学习verilog!!!此时不学何时学!
第一次写博客,以此激励自己努力学习!
我跟的视频教程是b站的一个up主,小梅哥爱漂流。


一、vivado是什么?

vivado是一个编译平台,可运行verilog代码,并且进行模拟仿真。


二、3-8译码器的设计

1.创建一个新的工程文件

默认RTL Project,器件随便选

2.创建新的设计源文件

在这里插入图片描述
随后一路默认。开始手打代码!


2.设计源文件代码编译

①定义端口列表,因为是八个输出,所有定义的out位宽要8位,使用[7:0]来设定位宽为8位

module decoder3_8(
    a,b,c,out
);
    input a;
    input b;
    input c;
    output reg [7:0]out;//位宽是8位,类型为reg类型,与always相配
    //以always块描述的信号赋值,被赋值对象必须定义为reg类型



②利用always块编写3-8译码器

   always@(*)//*代表a b c
        case({a,b,c})//{a,b,c}变成了一个三位的信号,这种操作叫做位拼接
            3'b000:out=8'b0000_0001;
            3'b001:out=8'b0000_0010;
            3'b010:out=8'b0000_0100;
            3'b011:out=8'b0000_1000;
            3'b100:out=8'b0001_0000;
            3'b101:out=8'b0010_0000;
            3'b110:out=8'b0100_0000;
            3'b111:out=8'b1000_0000;     
       endcase

值得注意的是always@(*)与always@(*a,b,c)是等价的。
以及位拼接所使用的进制是可以更换的,
譬如
b代表二进制:3’b101 8’b0000_1010
d代表十进制:3’d5 8’d10
h代表十六进制: 8’ha
所以上述代码也可变成

        3'd0:out=8'b0000_0001;
        3'd1:out=8'b0000_0010;
        3'd2:out=8'b0000_0100;
        3'd3:out=8'b0000_1000;
        3'd4:out=8'b0001_0000;
        3'd5:out=8'b0010_0000;
        3'd6:out=8'b0100_0000;
        3'd7:out=8'b1000_0000; 

③分析和综合
在这里插入图片描述
没有报错,开始编写仿真源文件


3.设计仿真源文件

①新建仿真源文件
在这里插入图片描述
一路默认即可

②编译代码
首先编写时间尺度代码

`timescale 1ns/1ns

其次是例化

module decoder3_8_tb();
    reg s_a;
    reg s_b;
    reg s_c;
    wire [7:0]out;

    decoder3_8 decoder3_8(
       .a(s_a),
       .b(s_b),
       .c(s_c),
       .out(out)
        );

切记,再找接口的时候,变量前面要加个点,输入定义为reg型,输出定义为wire型
(3)变化高低电平

    initial begin
        s_a=0;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        $stop;//在simulation里面设置运行时间长一点,就不用按两次运行,然后用代码停止

(4)代码整合并仿真

`timescale 1ns/1ns

module decoder3_8_tb();
    reg s_a;
    reg s_b;
    reg s_c;
    wire [7:0]out;

    decoder3_8 decoder3_8(
       .a(s_a),
       .b(s_b),
       .c(s_c),
       .out(out)
        );
    initial begin
        s_a=0;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        $stop;//在simulation里面设置运行时间长一点,就不用按两次运行,然后用代码停止
    end

endmodule

在这里插入图片描述
需要注意的是,做二选一多路器的时候也出现了运行一次只进行1000ns的情况,要想完全运行完一轮,需要按两次开始仿真。
这是由于vivado内部默认的就是一轮1000ns,我们可以重新设置一轮的时间,然后用stop来停止就行,具体如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
自动停止代码如下:

$stop;//在simulation里面设置运行时间长一点,就不用按两次运行,然后用代码停止


总结

今天学习的是利用vivado编写一个简单的3-8译码器,并进行仿真。
新学的语法有
①always case语句,always块的输出必须是reg型
②如何在写变量的时候定义变量的位宽
③$stop;用于程序自动停止
④b代表二进制,d代表十进制,h代表十六进制

初步目标是跟着视频把基本操作过一遍,之后再统一学习verilog的语法。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_46087443/article/details/132758302
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