HDLBits 是一組小型電路設(shè)計(jì)習(xí)題集，使用 Verilog/SystemVerilog 硬件描述語(yǔ)言 (HDL) 練習(xí)數(shù)字硬件設(shè)計(jì)~

網(wǎng)址如下：

https://hdlbits.01xz.net/

關(guān)于HDLBits的Verilog實(shí)現(xiàn)可以查看下面專(zhuān)欄：

https://www.zhihu.com/column/c_1131528588117385216

縮略詞索引：

• SV:SystemVerilog

從今天開(kāi)始新的一章-Circuits，包括基本邏輯電路、時(shí)序電路、組合電路等。

今天更新整個(gè)多路選擇器一小節(jié)題目，多路選擇器也是組合電路的基本電路。

Problem 60-Mux2to1

題目說(shuō)明

創(chuàng)建一個(gè)一位寬2路選擇器。當(dāng) sel=0 時(shí)，選擇 a。當(dāng) sel=1 時(shí)，選擇 b。

模塊端口聲明

moduletop_module(
inputa,b,sel,
outputout);

題目解析

這個(gè)題目沒(méi)什么難度，看下面參考代碼即可：

moduletop_module(
inputlogica,b,sel,
outputlogicout);

assignout=sel?b:a;


endmodule

點(diǎn)擊Submit，等待一會(huì)就能看到下圖結(jié)果：

注意圖中的Ref是參考波形，Yours是你的代碼生成的波形，網(wǎng)站會(huì)對(duì)比這兩個(gè)波形，一旦這兩者不匹配，仿真結(jié)果會(huì)變紅。

這一題就結(jié)束了。

Problem 61-Mux2to1v

題目說(shuō)明

創(chuàng)建一個(gè)100位寬2路選擇器。當(dāng) sel=0 時(shí)，選擇 a。當(dāng) sel=1 時(shí)，選擇 b。

模塊端口聲明

moduletop_module(
input[99:0]a,b,
inputsel,
output[99:0]out);

題目解析

這道題難度不大核心代碼只有一行。

簡(jiǎn)單解答

moduletop_module(
inputlogic[99:0]a,b,
inputlogicsel,
outputlogic[99:0]out);


assignout=sel?b:a;

endmodule

點(diǎn)擊Submit，等待一會(huì)就能看到下圖結(jié)果：

注意圖中的Ref是參考波形，Yours是你的代碼生成的波形，網(wǎng)站會(huì)對(duì)比這兩個(gè)波形，一旦這兩者不匹配，仿真結(jié)果會(huì)變紅。

這一題就結(jié)束了。

Problem 62-Mux9to1v

題目說(shuō)明

創(chuàng)建一個(gè) 16 位寬的 9 選 1 多路選擇器。sel=0 選擇 a，sel=1 選擇 b，等等。對(duì)于未使用的情況（sel=9 到 15），將所有輸出位設(shè)置為“1”。

模塊端口聲明

moduletop_module(
input[15:0]a,b,c,d,e,f,g,h,i,
input[3:0]sel,
output[15:0]out);

題目解析

這種多路選擇，用條件運(yùn)算顯然不合適，所以我們選擇使用case。

moduletop_module(
inputlogic[15:0]a,b,c,d,e,f,g,h,i,
inputlogic[3:0]sel,
outputlogic[15:0]out);

always_combbegin
case(sel)
4'd0:begin
out=a;
end
4'd1:begin
out=b;
end
4'd2:begin
out=c;
end
4'd3:begin
out=d;
end
4'd4:begin
out=e;
end
4'd5:begin
out=f;
end
4'd6:begin
out=g;
end
4'd7:begin
out=h;
end
4'd8:begin
out=i;
end
default:begin
out=16'hffff;
end
endcase
end

endmodule

點(diǎn)擊Submit，等待一會(huì)就能看到下圖結(jié)果：

注意圖中的Ref是參考波形，Yours是你的代碼生成的波形，網(wǎng)站會(huì)對(duì)比這兩個(gè)波形，一旦這兩者不匹配，仿真結(jié)果會(huì)變紅。

這一題就結(jié)束了。

Problem 63-Mux256to1

題目說(shuō)明

創(chuàng)建一個(gè) 1 位寬、256 選 1 的多路選擇器。256 個(gè)輸入打包成一個(gè) 256 位輸入向量。sel=0 應(yīng)該選擇in[0]， sel=1 選擇in[1]位， sel=2 選擇in[2]位，等等。

模塊端口聲明

moduletop_module(
input[255:0]in,
input[7:0]sel,
outputout);

題目解析

題目輸入是一個(gè)向量，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候不可能按照case或者三元運(yùn)算去做設(shè)計(jì)（工作量巨大），所以我們需要觀察這個(gè)題目的特點(diǎn)，輸入是256位寬，是不是2^8次方？

根據(jù)題目提示：選擇運(yùn)算符的 index 可以為變量，只要變量的位寬和向量的長(zhǎng)度匹配即可。

So?

moduletop_module(
inputlogic[255:0]in,
inputlogic[7:0]sel,
outputlogicout);
assignout=in[sel];
endmodule

點(diǎn)擊Submit，等待一會(huì)就能看到下圖結(jié)果：

注意圖中無(wú)波形。

這一題就結(jié)束了。

Problem 64-Mux256to1v

題目說(shuō)明

本題中需要實(shí)現(xiàn)一個(gè) 256 選 1 選擇器，sel 信號(hào)作為選擇信號(hào)，當(dāng) sel = 0 時(shí)選擇 in[3:0]，sel = 1 時(shí)選擇 in[7:4],以此類(lèi)推。同上一題的區(qū)別在于，位寬從 1 位變到了 4 位。

模塊端口聲明

moduletop_module(
input[1023:0]in,
input[7:0]sel,
output[3:0]out);

題目解析

將上一題答案稍加改造即可，選擇的位跨4位并且+4。

moduletop_module(
inputlogic[1023:0]in,
inputlogic[7:0]sel,
outputlogic[3:0]out);
assignout=in[sel*4+:4];
endmodule

點(diǎn)擊Submit，等待一會(huì)就能看到下圖結(jié)果：

注意圖中無(wú)波形。

這一題就結(jié)束了。

總結(jié)

今天的幾道題就結(jié)束了，整體比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的代碼，沒(méi)有復(fù)雜的設(shè)計(jì)思路。

最后我這邊做題的代碼也是個(gè)人理解使用，有錯(cuò)誤歡迎大家批評(píng)指正，祝大家學(xué)習(xí)愉快~

代碼鏈接：

https://github.com/suisuisi/SystemVerilog/tree/main/SystemVerilogHDLBits