从零开始学习vivado——day 2 3—8译码器的设计_3_8译码器vivado

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前言

研一从零开始学习verilog！！！此时不学何时学！
第一次写博客，以此激励自己努力学习！
我跟的视频教程是b站的一个up主，小梅哥爱漂流。

一、vivado是什么？

vivado是一个编译平台，可运行verilog代码，并且进行模拟仿真。

二、3-8译码器的设计

1.创建一个新的工程文件

默认RTL Project，器件随便选

2.创建新的设计源文件

随后一路默认。开始手打代码！

2.设计源文件代码编译

①定义端口列表，因为是八个输出，所有定义的out位宽要8位，使用[7:0]来设定位宽为8位

module decoder3_8(
    a,b,c,out
);
    input a;
    input b;
    input c;
    output reg [7:0]out;//位宽是8位，类型为reg类型，与always相配
    //以always块描述的信号赋值，被赋值对象必须定义为reg类型



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②利用always块编写3-8译码器

   always@(*)//*代表a b c
        case({a,b,c})//{a,b,c}变成了一个三位的信号，这种操作叫做位拼接
            3'b000:out=8'b0000_0001;
            3'b001:out=8'b0000_0010;
            3'b010:out=8'b0000_0100;
            3'b011:out=8'b0000_1000;
            3'b100:out=8'b0001_0000;
            3'b101:out=8'b0010_0000;
            3'b110:out=8'b0100_0000;
            3'b111:out=8'b1000_0000;     
       endcase
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值得注意的是always@(*)与always@(*a,b,c)是等价的。
以及位拼接所使用的进制是可以更换的，
譬如
b代表二进制：3’b101 8’b0000_1010
d代表十进制：3’d5 8’d10
h代表十六进制： 8’ha
所以上述代码也可变成

        3'd0:out=8'b0000_0001;
        3'd1:out=8'b0000_0010;
        3'd2:out=8'b0000_0100;
        3'd3:out=8'b0000_1000;
        3'd4:out=8'b0001_0000;
        3'd5:out=8'b0010_0000;
        3'd6:out=8'b0100_0000;
        3'd7:out=8'b1000_0000; 
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③分析和综合

没有报错，开始编写仿真源文件

3.设计仿真源文件

①新建仿真源文件

一路默认即可

②编译代码
首先编写时间尺度代码

`timescale 1ns/1ns

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其次是例化

module decoder3_8_tb();
    reg s_a;
    reg s_b;
    reg s_c;
    wire [7:0]out;

    decoder3_8 decoder3_8(
       .a(s_a),
       .b(s_b),
       .c(s_c),
       .out(out)
        );
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切记，再找接口的时候，变量前面要加个点，输入定义为reg型，输出定义为wire型
（3）变化高低电平

    initial begin
        s_a=0;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        $stop;//在simulation里面设置运行时间长一点，就不用按两次运行，然后用代码停止
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（4）代码整合并仿真

`timescale 1ns/1ns

module decoder3_8_tb();
    reg s_a;
    reg s_b;
    reg s_c;
    wire [7:0]out;

    decoder3_8 decoder3_8(
       .a(s_a),
       .b(s_b),
       .c(s_c),
       .out(out)
        );
    initial begin
        s_a=0;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=0;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=0;s_c=1;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=0;
        #200;
        s_a=1;s_b=1;s_c=1;
        #200;
        $stop;//在simulation里面设置运行时间长一点，就不用按两次运行，然后用代码停止
    end

endmodule

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需要注意的是，做二选一多路器的时候也出现了运行一次只进行1000ns的情况，要想完全运行完一轮，需要按两次开始仿真。
这是由于vivado内部默认的就是一轮1000ns，我们可以重新设置一轮的时间，然后用stop来停止就行，具体如下：


自动停止代码如下：

$stop;//在simulation里面设置运行时间长一点，就不用按两次运行，然后用代码停止

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总结

今天学习的是利用vivado编写一个简单的3-8译码器，并进行仿真。
新学的语法有
①always case语句，always块的输出必须是reg型
②如何在写变量的时候定义变量的位宽
③$stop；用于程序自动停止
④b代表二进制，d代表十进制，h代表十六进制

初步目标是跟着视频把基本操作过一遍，之后再统一学习verilog的语法。