FPGA - 4位数值比较器电路

4位数值比较器电路

描述

某4位数值比较器的功能表如下。

请用Verilog语言采用门级描述方式，实现此4位数值比较器

输入描述：

    input        [3:0]           A       ,
    input        [3:0]           B       

输出描述：

    output   wire            Y2    , //A>B
    output   wire            Y1    , //A=B
    output   wire            Y0      //A<B

分析：

这里要注意题目的“门级描述方式”，所以我们只能使用基本门电路：&,|,!,^,^~。

门级描述，无非就是将<,>,==三个符号用门级电路来表示，然后根据行为级描述进行替换。

        a == b  --> ~(a^b)

        a > b --> (a^b)&a

        a < b --> (a^b)&b

行为级描述就是从最高位依次比较。

对于Y1; A = B 即

A[3] = B[3], A[2] = B[2], A[1] = B[1], A[0] = B[0],

如何描述呢？（^异或，相同为0，不同为1）

即 ：

assign Y1 = ~(A[0]^B[0]) & ~(A[1]^B[1]) & ~(A[2]^B[2]) & ~(A[3]^B[3]);

所以这道题的解题代码为：

`timescale 1ns/1ns
 
module comparator_4(
	input	[3:0]        A   	,
	input	[3:0]		 B   	,
 
 	output	 wire		 Y2     , //A>B
	output   wire        Y1     , //A=B
    output   wire        Y0       //A<B
);
	assign Y1 = ~(A[0]^B[0]) & ~(A[1]^B[1]) 
				& ~(A[2]^B[2]) & ~(A[3]^B[3]);
	assign Y2 = ((A[3]^B[3])&A[3]) 
				| ~(A[3]^B[3]) & ((A[2]^B[2])&A[2])
				| ~(A[3]^B[3]) & ~(A[2]^B[2]) & ((A[1]^B[1])&A[1])
				| ~(A[3]^B[3]) & ~(A[2]^B[2]) & ~(A[1]^B[1] )& ((A[0]^B[0])&A[0]);
	assign Y0 = ((A[3]^B[3])&B[3]) 
				| ~(A[3]^B[3]) & ((A[2]^B[2])&B[2])
				| ~(A[3]^B[3]) &  ~(A[2]^B[2]) & ((A[1]^B[1])&B[1])
				| ~(A[3]^B[3]) &  ~(A[2]^B[2]) & ~(A[1]^B[1] )& ((A[0]^B[0])&B[0]); 
endmodule