تصميم Mux 4 إلى 1

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy — الدرس 65 من 90.

التحدي

جامع متعدد الإشارات 4 إلى 1 (4-to-1 Multiplexer)

يحتوي الجامع المتعدد الإشارات 4 إلى 1 على أربعة مدخلات للبيانات (in0، in1، in2، in3)، وبِتين للاختيار (sel[1:0])، ومخرج واحد (out). يحدد بِتا الاختيار أي مدخل يتم يمريره إلى المخرج:

عندما يكون sel = 2'b00، المخرج هو in0
عندما يكون sel = 2'b01، المخرج هو in1
عندما يكون sel = 2'b10، المخرج هو in2
عندما يكون sel = 2'b11، المخرج هو in3

ستقوم بإنشاء هذا الجامع المتعدد بطريقتين: أولاً باستخدام عبارات if-else، ثم في الدرس القادم باستخدام عبارة case. كلا الطريقتين تعطيان نفس النتيجة، لكن case تكون عادةً أكثر ترتيباً عندما يكون لديك العديد من الخيارات.

يقوم الجامع المتعدد 4 إلى 1 باختيار واحد من أربعة مدخلات ويمرره إلى المخرج بناءً على إشارة اختيار مكونة من 2-bit.

جدول الحقيقة (Truth Table)

sel1	sel0	out
0	0	out = in0
0	1	out = in1
1	0	out = in2
1	1	out = in3

عندما يكون sel هو 00، يتبع المخرج in0. وعندما يكون sel هو 01، يتبع المخرج in1. وعندما يكون sel هو 10، يتبع المخرج in2. وعندما يكون sel هو 11، يتبع المخرج in3.

الخطوات المطلوبة:

أنشئ وحدة (module) باسم mux4to1
أضف المدخل in0 (بِحجم 1 bit)
أضف المدخل in1 (بِحجم 1 bit)
أضف المدخل in2 (بِحجم 1 bit)
أضف المدخل in3 (بِحجم 1 bit)
أضف المدخل sel (بِحجم 2 bits)
أضف المخرج out (بِحجم 1 bit، من النوع reg)
أضف كُتلة always @(*)
بداخلها، أضف عبارة if-else تفحص sel:
- إذا كان sel == 2'b00، اجعل out = in0
- وإلا إذا كان sel == 2'b01، اجعل out = in1
- وإلا إذا كان sel == 2'b10، اجعل out = in2
- وإلا، اجعل out = in3
أغلق باستخدام endmodule

جرّب بنفسك

// الخطوة 1: أنشئ module باسم mux4to1


  // الخطوة 2: أضف مدخل in0
  
  // الخطوة 3: أضف مدخل in1
  
  // الخطوة 4: أضف مدخل in2
  
  // الخطوة 5: أضف مدخل in3
  
  // الخطوة 6: أضف مدخل sel (2 بتات)
  
  // الخطوة 7: أضف مخرج out (نوع reg)
  

  // الخطوة 8: أضف كتلة always @(*)
  

    // الخطوة 9: أضف عبارة if-else
    // إذا كان sel == 2'b00، out = in0
    // وإلا إذا كان sel == 2'b01، out = in1
    // وإلا إذا كان sel == 2'b10، out = in2
    // وإلا، out = in3
    

// الخطوة 10: Endmodule