【芯片设计- RTL 数字逻辑设计入门 14 -- 使用子模块实现三输入数的大小比较】

文章目录

三输入数的大小比较

在数字芯片设计中,通常把完成特定功能且相对独立的代码编写成子模块,在需要的时候再在主模块中例化使用,以提高代码的可复用性和设计的层次性,方便后续的修改。

请编写一个子模块,将输入两个8bit位宽的变量data_a,data_b,并输出data_a,data_b之中较小的数。并在主模块中例化,实现输出三个8bit输入信号的最小值的功能。

子模块的信号接口图如下:

使用Verilog HDL实现以上功能并编写testbench验证。

输入描述

  • clk:系统时钟
  • rst_n:异步复位信号,低电平有效
  • a,b,c:8bit位宽的无符号数

输出描述

  • d:8bit位宽的无符号数,表示a,b,c中的最小值

问题分析

需要调用3个模块:

  • 第一个模块:比较 T 时刻的 a 和 b,T+1 时刻出来 tmp1;
  • 第二个模块:比较 T 时刻的 a 和 c,T+1 时刻出来 tmp2;
  • 第三个模块:比较 T+1 时刻的 tmp1 和 tmp2,T+2 时刻出来 d;

如果只用2个子模块,那么 T 时刻比较 a 和 b 得到 tmp1,再比较 tmp1 和 c 的时候是 T+1 时刻的 c 和 T+1 时刻的 tmp1,而 tmp1 代表的是 T 时刻 a 和 b 的较小值,所以这时候比较的 T 时刻的 a、b 和 T+1 时刻的 c,显然不符合要求。

所以不能只例化两次子模块,因为主模块例化的子模块在综合时是复制一样的电路,在执行时是并行执行的。如果只例化两次,第二次例化的值并不是第一个子模块输出的最小值

verilog code

TestBench Code

综合图

仿真波形图

相关推荐
沐欣工作室_lvyiyi3 小时前
基于FPGA的电容测试仪设计与实现(论文+源码)
fpga开发·毕业设计·电容测试仪·电阻电容电感测试
GateWorld10 小时前
FPGA内部模块详解之三 FPGA的“记忆细胞”——嵌入式块内存(Block RAM)
fpga开发·block ram
良许Linux11 小时前
ASIC的设计和制造
单片机·嵌入式硬件·fpga开发·程序员·嵌入式·制造
minglie111 小时前
Amaranth HDL
python·fpga开发
s090713615 小时前
保姆级教程一:ZYNQ-7030开发板安装/烧录Linux系统详细指南(小白必看)
linux·fpga开发·系统安装·zynq
lf28248143116 小时前
03 xilinx除法IP核的使用
fpga开发
智能物联网开发16 小时前
机器人电子皮肤系统开发:36通道柔性触觉阵列 + FPGA高速采集
fpga开发·计算机外设·嵌入式·fpga数据采集
沐欣工作室_lvyiyi17 小时前
基于FPGA的智能音箱设计(论文+源码)
fpga开发·毕业设计·智能音箱
我爱C编程18 小时前
【硬件片内测试】基于FPGA的4FSK扩频通信链路测试,包含帧同步,定时点,扩频伪码同步,信道,误码统计
fpga开发·帧同步·定时点·扩频通信·扩频伪码同步·4fsk
GateWorld18 小时前
Lattice FPGA开发全攻略--十余种输出文件格式及其区别
fpga开发·lattice·fpga开发工具