HDLBits: 在线学习 SystemVerilog（二十三）-Problem 158-162（找BUG）

news2024/11/16 21:38:48

HDLBits: 在线学习 SystemVerilog（二十三）-Problem 158-162（找BUG）

HDLBits 是一组小型电路设计习题集，使用 Verilog/SystemVerilog 硬件描述语言 (HDL) 练习数字硬件设计~

网址如下：

https://hdlbits.01xz.net/

关于HDLBits的Verilog实现可以查看下面专栏：

https://www.zhihu.com/column/c_1131528588117385216

缩略词索引：

SV:SystemVerilog

从今天开始新的一章-时序电路，包括触发器、计数器、移位寄存器、状态机等。

Finding bugs in code 这一节中，将找出给的电路中的bug，有一双找bug的眼睛。

Problem 158-Bugs_mux2

题目说明

这个 8 位宽的 2 对 1 多路复用器不起作用。修复错误。

模块端口声明

module top_module (
    input sel,
    input [7:0] a,
    input [7:0] b,
    output [7:0] out  );

题目解析

sel的位宽不够，补到8位即可。

module top_module (
    input logic sel,
    input logic [7:0] a,
    input logic [7:0] b,
    output logic [7:0] out  );

    assign out = ({8{sel}} & a) | (~{8{sel}} & b);

endmodule

点击Submit，等待一会就能看到下图结果：

注意图中的Ref是参考波形，Yours是你的代码生成的波形，网站会对比这两个波形，一旦这两者不匹配，仿真结果会变红。

这一题就结束了。

Problem 159-Bugs_nand3

题目说明

本题中的三输入与非门不工作了，找出并修正 BUG。

读者必须使用提供的 5 输入与门来实现这个与非门。

模块端口声明

module top_module (input a, input b, input c, output out);

题目解析

原题中只使用了与门~

module top_module (input logic a, 
                   input logic b, 
                   input logic c, 
                   output logic out
                  );//

    var logic out_temp ;
    andgate inst1 (.out(out_temp) ,
                   .a(a),
                   .b(b), 
                   .c(c),
                   .d(1'd1),
                   .e(1'd1)
                  );

    assign out = ~out_temp ;
endmodule

点击Submit，等待一会就能看到下图结果：

注意图中的Ref是参考波形，Yours是你的代码生成的波形，网站会对比这两个波形，一旦这两者不匹配，仿真结果会变红。

这一题就结束了。

Problem 160-Bugs_mux4

题目说明

这个 4 对 1 多路复用器不起作用。修复错误。

下面无错误的 2 对 1 多路复用器：

module mux2 (
    input sel,
    input [7:0] a,
    input [7:0] b,
    output [7:0] out
);

模块端口声明

module top_module (
    input [1:0] sel,
    input [7:0] a,
    input [7:0] b,
    input [7:0] c,
    input [7:0] d,
    output [7:0] out  );

题目解析

没啥大问题，还是变量位宽问题。

module top_module (
    input logic [1:0] sel,
    input logic [7:0] a,
    input logic [7:0] b,
    input logic [7:0] c,
    input logic [7:0] d,
    output logic [7:0] out  
    ); //

    var logic [7:0] mux0, mux1;
    mux2 u1_mux0 ( sel[0],    a,    b, mux0 );
    mux2 u2_mux1 ( sel[0],    c,    d, mux1 );
    mux2 u3_mux2 ( sel[1], mux0, mux1,  out );

endmodule

点击Submit，等待一会就能看到下图结果：

注意图中的Ref是参考波形，Yours是你的代码生成的波形，网站会对比这两个波形，一旦这两者不匹配，仿真结果会变红。

这一题就结束了。

Problem 161-Bugs_addsubz

题目说明

继续找BUG

图片来自HDLBits

模块端口声明

module top_module ( 
    input do_sub,
    input [7:0] a,
    input [7:0] b,
    output reg [7:0] out,
    output reg result_is_zero
);

题目解析

out条件举例不足。

module top_module ( 
    input logic do_sub,
    input logic [7:0] a,
    input logic [7:0] b,
    output logic [7:0] out,
    output logic result_is_zero
);

    always_comb begin
        case (do_sub)
          0: out = a+b;
          1: out = a-b;
        endcase

        if (out == 8'd0) begin
            result_is_zero = 1 ;
        end
        else begin
            result_is_zero = 0 ;
        end
            
    end

endmodule

点击Submit，等待一会就能看到下图结果：

注意图中的Ref是参考波形，Yours是你的代码生成的波形，网站会对比这两个波形，一旦这两者不匹配，仿真结果会变红。

这一题就结束了。

Problem 162-Bugs_case

题目说明

这个组合电路应该识别键 0 到 9 的 8 位键盘扫描码。它应该指示是否识别了 10 种情况中的一种（valid），如果是，则检测到哪个键。修复错误。

模块端口声明

module top_module (
    input [7:0] code,
    output reg [3:0] out,
    output reg valid=1 );

题目解析

信号定义时不能赋值，case最后一个选项位宽不对。

module top_module (
    input logic [7:0] code,
    output logic [3:0] out,
    output logic valid );//

     always_comb begin
        out = 4'd0 ;
        valid = 1'd1 ;
        case (code)
            8'h45: out = 4'd0;
            8'h16: out = 4'd1;
            8'h1e: out = 4'd2;
            8'h26: out = 4'd3;
            8'h25: out = 4'd4;
            8'h2e: out = 4'd5;
            8'h36: out = 4'd6;
            8'h3d: out = 4'd7;
            8'h3e: out = 4'd8;
            8'h46: out = 4'd9;
            default: valid = 1'd0;
        endcase
     end

endmodule