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分析組合邏輯電路的設(shè)計方法

時間:2009-11-11 20:13:07來源:原創(chuàng) 作者:admin 點擊:

閻師在數(shù)字電子技術(shù)書籍教師權(quán)利的組合邏輯電路由給定的定義,特點是“組合邏輯電路,在任何特定時間只能在輸入的時間取決于輸出,電路的原始狀態(tài)無關(guān)!耙簿褪钦f,組合邏輯電路輸出電路的歷史地位并不重要,電路不包括存儲單元。組合邏輯表達方法有三種:真值表,邏輯表達式和電路原理圖。在verilogHDL描述組合邏輯電路中,與真值表對應(yīng)的是用戶自定義原語;而與電路原理圖相對應(yīng)的是門級建模,有個綽號又叫結(jié)構(gòu)化描述;與邏輯表達式相對應(yīng)的則稱為行為描述。另外verilogHDL還可以用更抽象的描述方法描述組合邏輯電路。 
這樣看起來,不少還沒有接觸verilogHDL的人可能會大呼上當(dāng):這些小把戲也值得費時間研究?尤其在這個迅速發(fā)展的年頭,哪有閑功夫?qū)W習(xí)什么邏輯語言描述呀!我會用EDA試驗課上教授的原理圖的繪畫不就夠了嗎?
其實不然,從會用圖形表達意思到用各種抽象的文字表達意思,人類的文明由此建立。語言抽象的威力可見一斑。試想,你1個3-8譯碼器你可以用圖畫,10個也沒問題,但是后面加個萬呢?事實上經(jīng)過這些年的發(fā)展,verilogHDL等針對硬件描述語言小到密碼鎖,大到CPU(其實也是小,就是多而已)都可以拿來設(shè)計。
好了,看到這里你可能雄心勃勃想設(shè)計CPU了。高樓平地起,那我們就言歸正傳,開始進入硬件語言設(shè)計的世界吧。
在verilogHDL描述邏輯電路中有三種表達方式:assign、always和門原語。
所謂assign描述其實沒什么難的,不過是用邏輯表達式和算術(shù)表達式描述輸出信號與輸入信號之間建立的某種直接的聯(lián)系。
例如要求X1=a&b,你可以輸入:
assign X1=a&b;
要求X2=a|b,你就敲:
assign X2=a|b;
非常簡單,非常實用。
所謂always描述則可以在設(shè)計之中經(jīng)?匆姟J紫,always在英語中的意思有三,即: invariably、forever、in any event。不少人可能以為always在verilogHDL中就是in any event的意思,沒什么新的。其實不然。always在使用中必須加入事件的控制,當(dāng)事件發(fā)生時,執(zhí)行always指定的內(nèi)容。需要注意的是,always另外一個特性是不論該事件已經(jīng)發(fā)生多少次,只要事件發(fā)生就會執(zhí)行相關(guān)的操作。其中最常見的兩個事件是電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。
所謂電平觸發(fā)是指當(dāng)某個信號的電平發(fā)生變化時,執(zhí)行指定內(nèi)容;
例如:
always @(a or b)
out1=a+b;
指當(dāng)a或b 的值發(fā)生變化時,out1等于a和b的算術(shù)和。
所謂邊沿觸發(fā)是指當(dāng)某個信號的上升沿或者下降沿到來時,執(zhí)行always指定的內(nèi)容。
例如:
      always @(posedge clk1)
       out2=a&b;
       指當(dāng)clk1的上升沿到來時,令out2等于a和b的邏輯與。
       always @(negedge clk2)
       out3=a|b;
       指當(dāng)clk2的下降沿到來時,令out3等于a和b 的 邏 輯 或 。

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