数电实验考试verilogHDL语言及参考程序.pdf

Verilog HDL是一种硬件描述语言，常用于数字电子系统的设计，包括集成电路和FPGA(现场可编程门阵列)。本实验主要涉及两个设计题目，一个是七人表决器，另一个是彩灯循环电路，这两个设计都需要利用Verilog HDL语言进行编程实现。 我们来看七人表决器的设计。表决器的逻辑核心是根据七个人的投票结果判断是否超过半数同意。在这个实验中，使用了7个拨动开关作为输入，每个开关代表一个人的投票，开关状态为'1'表示同意，'0'表示反对。设计要求当同意的票数大于或等于4时，LED亮起，表示通过；否则，LED熄灭，表示未通过。此外，还需要数码管显示通过的票数。在给出的参考答案中，定义了一个名为`liu`的模块，它接受7个输入`s`（代表开关状态），输出通过的票数`dout0`和LED状态`ledag`。内部使用了寄存器`k`来存储同意票数，并通过条件判断决定`dout`的值，进而控制LED的亮灭。 接下来是彩灯循环电路的设计。这个电路分为四个节拍，每个节拍灯具按照特定规则点亮或熄灭。系统有一个复位键，按下后从第一节拍开始新的循环。第一到第四节拍分别是逐个点亮、逐个熄灭、两端同时点亮、中间开始熄灭的模式。参考答案中，定义了`liu2`模块，接收时钟`clk`和复位信号`ret`，输出16个LED的状态。模块内部可能包含了计数器和状态机逻辑，以实现不同节拍下的灯效。 在实际的FPGA开发中，设计完成后，需要通过编译、仿真验证其功能是否正确，最后将编译得到的比特流文件下载到FPGA中，实现硬件逻辑功能。每个模块的输入输出信号需要与FPGA的物理引脚相连，这通常在顶层模块中完成。在这个实验中，拨动开关、LED和数码管的具体连接细节并未详述，通常会在实验指导书中给出。 这个实验旨在让学生掌握Verilog HDL语言的基本语法和逻辑设计方法，通过表决器和彩灯循环电路的设计，理解数字逻辑电路的工作原理，并能运用到实际的硬件实现中。