「Verilog学习笔记」使用子模块实现三输入数的大小比较

专栏前言

本专栏的内容主要是记录本人学习Verilog过程中的一些知识点,刷题网站用的是牛客网

分析

题目要求编写子模块实现两个输入数的大小比较并输出较小值,可以使用if-else语句实现。同时要求在主模块中实现三个输入数值的大小比较,假设三个输入变量为a,b,c。则可以先比较得到a,b中的较小值m,再得到b,c之中的较小值n。最后比较m,n的大小,输入较小值,即可得到a,b,c的最小值。

Verilog HDL中,在声明过程中,主模块和子模块在声明方式上没有差别,都是以module开始,endmodule结束。当在一个模块中例化另外一个模块,则后者成为前者的子模块。题目要求编写一个模块,比较两个数值的大小,并输出较小值,该模块本身可以独立完成功能,通过在主模块中例化可以配合其他语句完成更丰富的功能。

模块的例化需要指定例化的模块名称和端口连接关系,对于没有使用的端口,可以不列出。例化模板如下:

       module_a a_inst(.data_a(data_m),.data_b(data_n));

module_a是子模块的模块名,a_inst是例化之后的子模块名,当多次例化同一个模块,需要使用不同的例化模块名称。端口列写于括号之中,.data_a(data_a),前一个data_a是子模块的端口名称,括号中的data_m是存在于主模块的信号名,表示子模块的data_a连接到主模块的data_m。题目要求实现输出三个输入的最小值。以a,b,c为例,可以先比较a.b,得到其中的较小值d,再比较得到c,d的较小值e。最后比较d,e的大小,得到最小值。可以按照如下的方式例化。

`timescale 1ns/1ns
module main_mod(input clk,input rst_n,input [7:0]a,input [7:0]b,input [7:0]c,output wire [7:0]d
);wire [7:0] m, n ; //先得到ab之中的较小值msub_mod mod_ab(.clk(clk),.rst_n(rst_n), .data_a(a), .data_b(b), .data_c(m));//先得到ac之中的较小值nsub_mod mod_bc(.clk(clk),.rst_n(rst_n), .data_a(b), .data_b(c), .data_c(n));//最后对比mn的大小sub_mod mod_mn(.clk(clk),.rst_n(rst_n), .data_a(m), .data_b(n), .data_c(d));
endmodulemodule sub_mod(input clk, input rst_n, input [7:0] data_a, input [7:0] data_b, output reg [7:0] data_c
); always @ (posedge clk or negedge rst_n) begin if (~rst_n) data_c <= 0 ; else if (data_a > data_b) data_c <= data_b ; else data_c <= data_a ; end 
endmodule

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