Exemples de niveau de porte Verilog
Certaines des principales primitives intégrées ont été abordées dans l'article précédent et il serait bon de voir quelques exemples pratiques d'utilisation de simples and , nor et not portes.
Notez que pour écrire le code Verilog à l'aide de gates, il est nécessaire que vous sachiez connecter les éléments. Ceci est très différent d'une description comportementale auquel cas la sélection et la connexion des éléments sont laissées aux outils de synthèse.
Exemple 1 :multiplexeur 2x1
La sortie du module doit être de type wire afin de se connecter avec le port de sortie d'une primitive.
module mux_2x1 ( input a, b, sel,
output out);
wire sel_n;
wire out_0;
not (sel_n, sel);
and (out_0, a, sel);
and (out_1, b, sel_n);
or (out, out_0, out_1);
endmodule
module tb;
reg a, b, sel;
wire out;
integer i;
mux_2x1 u0 ( .a(a), .b(b), .sel(sel), .out(out));
initial begin
{a, b, sel} <= 0;
$monitor ("T=%0t a=%0b b=%0b sel=%0b out=%0b", $time, a, b, sel, out);
for (int i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 a <= $random;
b <= $random;
sel <= $random;
end
end
endmodule
Journal de simulation ncsim> run T=0 a=0 b=0 sel=0 out=0 T=1 a=0 b=1 sel=1 out=0 T=2 a=1 b=1 sel=1 out=1 T=3 a=1 b=0 sel=1 out=1 T=6 a=0 b=1 sel=0 out=1 T=7 a=1 b=1 sel=0 out=1 T=8 a=1 b=0 sel=0 out=0 T=9 a=0 b=1 sel=0 out=1 T=10 a=1 b=1 sel=1 out=1 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Additionneur complet
module fa ( input a, b, cin,
output sum, cout);
wire s1, net1, net2;
xor (s1, a, b);
and (net1, a, b);
xor (sum, s1, cin);
and (net2, s1, cin);
xor (cout, net1, net2);
endmodule
module tb;
reg a, b, cin;
wire sum, cout;
integer i;
fa u0 ( .a(a), .b(b), .cin(cin),
.sum(sum), .cout(cout));
initial begin
{a, b, cin} <= 0;
$monitor ("T=%0t a=%0b b=%0b cin=%0b cout=%0b sum=%0b",
$time, a, b, cin, cout, sum);
for (i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 a <= $random;
b <= $random;
cin <= $random;
end
end
endmodule
Journal de simulation ncsim> run T=0 a=0 b=0 cin=0 cout=0 sum=0 T=1 a=0 b=1 cin=1 cout=1 sum=0 T=2 a=1 b=1 cin=1 cout=1 sum=1 T=3 a=1 b=0 cin=1 cout=1 sum=0 T=6 a=0 b=1 cin=0 cout=0 sum=1 T=7 a=1 b=1 cin=0 cout=1 sum=0 T=8 a=1 b=0 cin=0 cout=0 sum=1 T=9 a=0 b=1 cin=0 cout=0 sum=1 T=10 a=1 b=1 cin=1 cout=1 sum=1 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Décodeur 2x4
module tb;
reg x, y, en;
wire a, b, c, d;
integer i;
dec_2x4 u0 ( .x(x), .y(y), .en(en),
.a(a), .b(b), .c(c), .d(d));
initial begin
{x, y, en} <= 0;
$monitor ("T=%0t x=%0b y=%0b en=%0b a=%0b b=%0b c=%0b d=%0b",
$time, x, y, en, a, b, c, d);
en <= 1;
for (i = 0; i < 10; i = i+1) begin
#1 x <= $random;
y <= $random;
end
end
endmodule
Journal de simulation ncsim> run T=0 x=0 y=0 en=1 a=0 b=0 c=0 d=1 T=1 x=0 y=1 en=1 a=0 b=0 c=1 d=0 T=2 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 T=4 x=1 y=0 en=1 a=0 b=1 c=0 d=0 T=5 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 T=6 x=0 y=1 en=1 a=0 b=0 c=1 d=0 T=7 x=1 y=0 en=1 a=0 b=1 c=0 d=0 T=10 x=1 y=1 en=1 a=1 b=0 c=0 d=0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Encodeur 4x2
module enc_4x2 ( input a, b, c, d,
output x, y);
or (x, b, d);
or (y, c, d);
endmodule
module tb;
reg a, b, c, d;
wire x, y;
integer i;
enc_4x2 u0 ( .a(a), .b(b), .c(c), .d(d), .x(x), .y(y));
initial begin
{a, b, c, d} <= 0;
$monitor("T=%0t a=%0b b=%0b c=%0b d=%0b x=%0b y=%0b",
$time, a, b, c, d, x, y);
for (i = 0; i <= 16; i = i+1) begin
#1 {a, b, c, d} <= i;
end
end
endmodule
Journal de simulation ncsim> run T=0 a=0 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 T=2 a=0 b=0 c=0 d=1 x=1 y=1 T=3 a=0 b=0 c=1 d=0 x=0 y=1 T=4 a=0 b=0 c=1 d=1 x=1 y=1 T=5 a=0 b=1 c=0 d=0 x=1 y=0 T=6 a=0 b=1 c=0 d=1 x=1 y=1 T=7 a=0 b=1 c=1 d=0 x=1 y=1 T=8 a=0 b=1 c=1 d=1 x=1 y=1 T=9 a=1 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 T=10 a=1 b=0 c=0 d=1 x=1 y=1 T=11 a=1 b=0 c=1 d=0 x=0 y=1 T=12 a=1 b=0 c=1 d=1 x=1 y=1 T=13 a=1 b=1 c=0 d=0 x=1 y=0 T=14 a=1 b=1 c=0 d=1 x=1 y=1 T=15 a=1 b=1 c=1 d=0 x=1 y=1 T=16 a=1 b=1 c=1 d=1 x=1 y=1 T=17 a=0 b=0 c=0 d=0 x=0 y=0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Verilog