آموزش وریلاگ - جلسه 8 :

آموزش وریلاگ آموزش Verilog

اگه یادتون باشه جلسه اول گفتم ، یکی از اهدافی که ما بخاطرش کُد هامونو توی ماژول مینویسیم اینه که شاید خواستیم یجایی دوباره همون کُد رو بنویسیم و ازش استفاده کنیم . با فراخوانی کردن اون قطعه کُد ، از شَر نوشتن دوباره اش خلاص میشیم .
فرض کنید ما در گذشته یک ماژول جمع کننده چهار بیتی نوشتیم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-

module MyAdder(
    input [3:0] X,
    input [3:0] Y,
    output [4:0] F
    );  
	
    assign F=X+Y;
	
endmodule

و حالا قراره یه ماژول جدید بنویسیم که توی این ماژول جدید سه عمل جمع انجام بشه ، البته نمیخوایم سه تا جمع کننده رو بنویسیم ، قراره سه بار ماژول جمع کننده ای که از قبل نوشتیم رو فراخوانی کنیم ، یعنی مقدار ورودی هارو بهش بدیم ، اون به ما مقدار خروجی رو بده :

برای فراخوانی کردن ، ابتدا باید اسم ماژولی که قراره فراخوانی کنید رو بنویسید ، که در این مثال قراره MyAdder رو فراخوانی کنیم ، حالا باید برای این ماژولِ کپی شده یا فراخوانی شده یه اسم مستعار انتخاب کنیم که من برای ماژولِ فراخوانی شده اول ، اسم U1 رو انتخاب کردم ، می تونید هر اسمی که عشقتونه انتخاب کنید. پس تا اینجا شد MyAdder U1 ، حالا داخل پرانتز ورودی و خروجی های ماژول فراخوانی شده رو بنویسید (قبل از هرکدوم یه نقطه هم بذارید) و جلوی هرکدوم یه پرانتز باز و بسته کنید :
)MyAdder U1
,( )X.
,( )Y.
( )F.
);
حالا تعیین کنید ، کدوم سیگنال های ماژول جدید رو قصد دارید به این ماژولِ فراخوانی شده بدید :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-
16-
17-
18-
19-
20-
21-
22-
23-
24-
25-
26-
27-
28-
29-
30-
31-

module NewAdder3(
    input [3:0] A,
    input [3:0] B,    
    input [3:0] M,
    input [3:0] N,
    input [3:0] X,
    input [3:0] Y,
    output [4:0] C,
    output [4:0] P,
    output [4:0] F
    );  
	
    MyAdder U1 (
	        .X(A),
                .Y(B),
	        .F(C)
	        );                    //C=A+B 
			
    MyAdder U2 (
	        .X(M),
                .Y(N),
	        .F(P)
	        );                    //P=M+N 
			
    MyAdder U3 (
	        .X(X),
                .Y(Y),
	        .F(F)
	        );                    //F=X+Y 
				
endmodule

در فراخوانی اول (خط13) ما A و B و C رو به MyAdder دادیم تا بره برای خودش محاسبات رو انجام بده و حاصل جمع A+B رو در C بریزه .
در فراخوانی دوم (خط19) ما M و N و Pرو به MyAdder دادیم تا بره برای خودش محاسبات رو انجام بده و حاصل جمع M+N رو در P بریزه .
در فراخوانی سوم (خط25) ما X و Y و F رو به MyAdder دادیم تا بره برای خودش محاسبات رو انجام بده و حاصل جمع X+Y رو در F بریزه . ببینید از قصد اسم سیگنال های فراخوانی سوم رو ، با اسم سیگنال های مربوط به ماژول MyAdder یکسان گذاشتم که بفهمید ماژول فعلی ما با ماژول فراخوانی شده ، دوتا چیزِ مُجزا هستن و هیچ نقطه اشتراکی نسبت بهم ندارند، پس عیبی نداره یک متغییر با اسم یکسان توی هر دوتا ماژول دیده بشه ، ماژولِ فراخوانی شده ، اصلا با اسم سیگنالهای تو کاری نداره ، فقط مقدار شونو میگیره ، محاسبه رو انجام میده ، حاصل رو میریزه توی متغییری که بهش دادی (F) .
خب تموم شد ، الان اگه شکل موج خروجی رو با نرم افزار نگاه کنید ، C و P و F برابر با حاصل جمع های مذکور هستند.

به شکل بالا نگاه کنید ، این یکی از ماژول های جلسه ششم هست ، فرض کنید از قبل یه تفریق کننده 4 بیتی داریم به اسم Sub که دو ورودی 4 بیتی میگیره (w و h) و حاصل تفریق 5 بیتی رو (g) به عنوان خروجی میده . قصد داریم کُد رو به روش فراخوانی بنویسیم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-
16-
17-
18-

module Test(
    input [3:0] X,
    input [3:0] Y,
    output H
    );  
	
    wire [4:0] T;
	
    Sub U (
	   .w(X),
           .h(Y),
	   .g(T)
	   );                    //T=X-Y 
			
    assign H = T[2] | Y[0];

				
endmodule

فقط یه یک نکته توجه کنید ، وقتی قراره یه ماژول رو فراخوانی کنین حق ندارید یه reg رو به پایه های خروجی اون ماژول وصل کنین ، یعنی در اینجا که ما T رو وصل کردیم به پایه خروجی Sub ، سیگنال T حتما باید wire باشه .

تصویر بالا ، یه جمع کننده تک بیتی هست ، ابتدا کُد این جمع کننده رو می نویسیم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-

module Adder(
    input X,
    input Y,
    input K,
    output N,
    output G
    );  
	
    assign N = (X^Y) ^ (K);
	
    assign G = ((X^Y)&(K)) | (X&Y);
				
endmodule

حالا میخوایم با روش فراخوانی کردن یه جمع کننده 4 بیتی بسازیم :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-
16-
17-
18-
19-
20-
21-
22-
23-
24-
25-
26-
27-
28-
29-
30-
31-
32-
33-
34-
35-
36-
37-
38-
39-
40-
41-
42-
43-

module Add4B(
    input [3:0] A,
    input [3:0] B,
    output [4:0] F
    );  
	
    wire [3:0] C;
	
    assign C[0]=1'b0;            //C[0]=0(GND) 
	
    Adder Sum1 (
               .X(A[0]),
               .Y(B[0]),
               .K(C[0]),
               .N(F[0]),
               .G(C[1])
	       );                    

    Adder Sum2 (
               .X(A[1]),
               .Y(B[1]),
               .K(C[1]),
               .N(F[1]),
               .G(C[2])
	       );                    

    Adder Sum3 (
               .X(A[2]),
               .Y(B[2]),
               .K(C[2]),
               .N(F[2]),
               .G(C[3])
	       );                    

    Adder Sum4 (
               .X(A[3]),
               .Y(B[3]),
               .K(C[3]),
               .N(F[3]),
               .G(F[4])
	       );                    
		   
endmodule

به چهار سیگنال واسطه ای نیاز دارم که با اسم C تعریف شون کردم و C0 رو برابر با صفر یا همون زمین قرار دادم . حالا چهار بار عمل نمونه گیری یا فراخوانی رو انجام میدم و چهار اسم مستعار واسشون انتخاب میکنم که از Sum1 تا Sum4 اسم های مستعار هستند . حالا سمت چپ اسم سیگنال هایی رو مینویسم که توی ماژول فراخوانی شده قرار دارند ، یعنی سیگنال های X,Y,K,N,G که توی فول ادر تعریف شدن . در نهایت اسم سیگنال های ماژول فعلی رو هم سمت راست مینویسم تا عمل جمع تک بیتی روی این سیگنالها انجام بشه .

به شکل بالا نگاه کنید ، بعضی ها جمع کننده چهاربیتی رو اینطور تعریف میکنند ، در ورودی علاوه بر دو عدد چهاربیتی یه Cin هم ورودی میگیرند و توی خروجی هم یه عدد چهاربیتی رو خروجی قرار میدن به همراه یک بیت Carry. کد وریلاگ شکل بالا به صورت زیر خواهد شد :

 1-
 2-
 3-
 4-
 5-
 6-
 7- 
 8-
 9-
10-
11-
12-
13-
14-
15-
16-
17-
18-
19-
20-
21-
22-
23-
24-
25-
26-
27-
28-
29-
30-
31-
32-
33-
34-
35-
36-
37-
38-
39-
40-
41-
42-
43-

module Add4B(
    input [3:0] A,
    input [3:0] B,
    input Cin,
    output [3:0] F,
    output Carry
    );  
	
    wire [3:0] C;
		
    Adder Sum1 (
               .X(A[0]),
               .Y(B[0]),
               .K(Cin),
               .N(F[0]),
               .G(C[1])
	       );                    

    Adder Sum2 (
               .X(A[1]),
               .Y(B[1]),
               .K(C[1]),
               .N(F[1]),
               .G(C[2])
	       );                    

    Adder Sum3 (
               .X(A[2]),
               .Y(B[2]),
               .K(C[2]),
               .N(F[2]),
               .G(C[3])
	       );                    

    Adder Sum4 (
               .X(A[3]),
               .Y(B[3]),
               .K(C[3]),
               .N(F[3]),
               .G(Carry)
	       );                    
		   
endmodule

فراخوانی ها یه کاربرد دیگه هم دارند که توی تست بنچ نویسی هست که در جلسه بعدی با این مسئله آشنا خواهیم شد . این جلسه هم تموم شد خسته نباشید دوستای خوبم . دانلود فیلم جلسه