根据Verilog代码画电路图—XYZ

明德扬吴老师

根据Verilog代码画电路图

作者：XYZ

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FPGA的设计本质是硬件设计，而Verilog是用来描述电路的，所以在学习FPGA的过程中，我们要学会建立电路和Verilog的对应关系，学会看到电路图，就能写出相应的Verilog代码；看到Verilog代码，就能画出相应的电路图。

一、门及逻辑

FPGA中常用到的门级逻辑有“与门”、“或门”、“反相器（非门）”等。

以下是1位逻辑“与（&& )”、“或( || )”、“非( ~ )”的功能和Verilog代码及其电路示意图：

二、运算逻辑

FPGA中常用到的运算逻辑有“加法器”、“减法器”、“乘法器”、“除法器”、“求余器”等。

以下是“加法器”、“减法器”、“乘法器”、“除法器”、“求余器”的功能和Verilog代码及其电路示意图：

四、根据代码画原理图

FPGA中常用到的逻辑器件有“选择器”、“比较器”、“D触发器”等。

以下是“选择器”、“比较器（下面只对等于（=）比较器进行介绍）”、“D触发器（下面只对FPGA中常用到的D触发器形式进行介绍）”的功能和Verilog代码及其电路示意图：

下图是一段Verilog的代码以及对其的分析并画电路图：

（一）D触发器

该代码中用到一个D触发器的Verilog代码形式，故需要用到一个D触发器：

（二）选择器

该代码中用到了四个条件判断语句（if（），else if（）形式）的选择器的Verilog代码形式，故需要用到四个选择器：

从代码中可以看出：

第一个选择器的选择条件s是din_vld，满足选择条件的选择值a等于以下三个选择器的最终输出值，另一个不满足选择条件的选择值b等于输出值c的反馈值（即保持输出值不变），故第一个选择器的电路图如下：

第二个选择器的选择条件s是din>=8’d48&&din<8’d58(该形式是比较器和与门合成的形式)，满足选择条件的选择值a等于din-4’d48（该形式是减法器的形式），另一个不满足选择条件的选择值b等于第三个选择器的输出值或者第四个选择器的输出值或者等于0，故第二个选择器的电路图如下：

第三个选择器的选择条件s是din>=8’d65&&din<8’d71（该形式又是比较器和与门合成的形式），满足选择条件的选择值a等于din-8’d55（该形式是减法器的形式），另一个不满足选择条件的选择值b等于第四个选择器的输出值或者等于0，故第三个选择器的电路图如下：

第四个选择器的选择条件s是din>=8’d97&&din<8’d123(该形式又是比较器和与门合成的形式)，满足选择条件的选择值a等于din-8’d87（该形式是减法器的形式），另一个不满足选择条件的选择值b等于0，故第四个选择器的电路图如下：

综上所述，可以将第四个选择器的输出端连接到第三个选择器的选择值b端，将第三个选择器的输出端连接到第二个选择器的选择值b端，将第二个选择器的输出端连接到第一个选择器的选择值a端。因此最终该Verilog代码的电路图可画成如下所示：

               

以上就是Verilog代码和电路图的相互关系，学习更多FPGA知识与技巧，可以加明德扬学习Q群：544453837，相互讨论学习！