实验一 FPGA使用Verilog HDL设计选择器

1.实验目的

1. 掌握使用Vivado软件进行设计、仿真的方法。
2. 掌握FPGA程序的下载方法。
3. 掌握使用Verilog HDL设计选择器的方法。

2.实验要求

采用Verilog HDL语言设计程序，实现一个四选一数据选择器，并对其进行仿真。

3.实验过程

1. 打开Vivado软件，新建一个工程。

2. 新建设计文件，使用Verilog HDL语言设计程序，实现数据选择器功能。

3. 具体代码如下：

   module mux_4_1(
   in,
   s,
   out
   );

   input[3:0] in;//四个输入端，位宽为4
   input[1:0] s;//两个控制信号，位宽为2
   output out;
   reg out;

   always @(*)begin
   if(s == 2'b00)
   out=in[0];
   if(s == 2'b01)
   out=in[1];
   if(s == 2'b10)
   out=in[2];
   if(s == 2'b11)
   out=in[3];
   end
   endmodule

仿真代码如下:

module mux_4_1_stimulation;

reg[3:0]in;
reg[1:0]s;
wire out;

mux_4_1 u_mux_4_1(
    .in(in),
    .s(s),
    .out(out)
);

always #10 in[0]=~in[0];
always #20 in[1]=~in[1];
always #40 in[2]=~in[2];
always #80 in[3]=~in[3];

initial
    begin 
        s=1'b0;
        in=4'b0;
        #160 $stop;
    end;
always #10 s=s+1;
endmodule

其实仿真代码并不是很重要，只不是为了观察自己的实验结果和自己的预期是否一样而已

引脚绑定：这个根据你自己使用的板子哪个对应哪个绑定就行

总结

本次实验旨在通过Vivado软件设计一个四选一数据选择器，并对其进行仿真，以加深对Verilog HDL语言的理解和实践能力。在完成实验过程中，我学会了如何使用Vivado软件进行设计和仿真，以及如何下载FPGA程序。使用Verilog HDL语言编写了一个四选一数据选择器的功能。在设计过程中，我考虑了数据选择器的输入端口、输出端口以及逻辑功能，确保了设计的正确性和完整性。

我对设计进行了仿真，验证了数据选择器的功能和正确性。通过仿真结果，我确认了设计的准确性，并对其进行了必要的调试和优化。通过本次实验，我不仅掌握了使用Vivado软件进行设计和仿真的方法，也加强了对Verilog HDL语言的掌握和应用能力。