Ôn tập: Thiết kế ALU
Thuộc phần Kiến thức nền tảng trong hành trình Verilog của Coddy. Bài học 57 trên 90.
Thử thách
ALU (Arithmetic Logic Unit, bộ số học và logic) là một mạch số nhận hai đầu vào, thực hiện một phép toán trên chúng và tạo ra một đầu ra. Mạch thực hiện các phép toán số học và logic trên hai đầu vào dựa vào tín hiệu chọn. Tín hiệu select chọn một phép toán để thực hiện.
Cách hoạt động
| select | Phép toán | Đầu ra |
|---|---|---|
2'b00 | Phép cộng | a + b |
2'b01 | Phép trừ | a - b |
2'b10 | Phép AND theo bit | a & b |
2'b11 | Phép OR theo bit | a | b |
Xây dựng ALU đơn giản bằng câu lệnh case.
Cần làm:
- Tạo một module có tên
alu - Thêm các đầu vào:
a(4 bit),b(4 bit),select(2 bit) - Thêm đầu ra:
result(4 bit, kiểu reg) - Thêm khối
always @(*) - Bên trong, thêm câu lệnh
case (select) - Thêm bốn trường hợp cho
2'b00,2'b01,2'b10,2'b11 - Thêm trường hợp
defaultđể đặtresult = 0 - Kết thúc bằng
endcasevàendmodule
Tự làm thử
// TODO: Tạo module alu
// TODO: Thêm các đầu vào (a, b, select)
// TODO: Thêm đầu ra (result)
// TODO: Thêm khối lệnh always @(*)
// TODO: Thêm case (select)
// TODO: Thêm case 2'b00: result = a + b;
// TODO: Thêm case 2'b01: result = a - b;
// TODO: Thêm case 2'b10: result = a & b;
// TODO: Thêm case 2'b11: result = a | b;
// TODO: Thêm default: result = 0;
// TODO: Thêm endcase
// TODO: Thêm endmoduleTất cả bài học trong Kiến thức nền tảng
1Giới thiệu
Verilog là gìPhần cứng và phần mềmModule đầu tiênChú thíchCác mức trừu tượng hóa thiết kế4Toán tử phần 1
Toán tử số họcToán tử moduloToán tử so sánhÔn tập: phép tính đơn giảnToán tử thao tác bit7Gán và cổng logic
Gán liên tụcGán bằng toán tửCác cổng nguyên thủy tích hợp sẵnCổng AND, OR, NOTCổng XOR, XNORÔn tập: mạch cổng logic10Ra quyết định
Câu lệnh ifIf và elseÔn tập: Bộ so sánh đơn giảnCâu lệnh caseCasex và casezÔn tập: Thiết kế ALU5Các toán tử, phần 2
Toán tử logicToán tử rút gọnToán tử dịch bitToán tử nốiToán tử điều kiệnÔn tập: thử thách về toán tử11Vòng lặp
Vòng lặp forVòng lặp whileVòng lặp repeatVòng lặp vô hạnCâu lệnh vô hiệu hóaÔn tập: các mẫu vòng lặp3Hệ thống số
Biểu diễn nhị phânSố có kích thướcSố không có kích thướcSố âmCác giá trị đặc biệt X và ZÔn tập: định dạng số6Module
Cấu trúc moduleCổng đầu vào và đầu raCổng vào ra hai chiềuKhởi tạo moduleÁnh xạ cổng theo tênÁnh xạ cổng theo thứ tựÔn tập: xây dựng module9Khối thủ tục
Khối alwaysKhối initialDanh sách độ nhạyPhép gán chặnPhép gán không chặnÔn tập: always và initial12Dự án bộ ghép kênh
Thiết kế bộ ghép kênh 2 thành 1Thiết kế bộ ghép kênh 4 thành 115Bộ điều khiển đèn giao thông
Xác định các trạng tháiLogic máy trạng tháiTự luyện tập: Trình biên dịch Verilog online