【Verilog实战】8位数据比较器设计与功能验证(附源码)

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虚拟机：VMware -14.0.0.24051
环 境：ubuntu 18.04.1
脚 本：makefile（点击直达）
应用工具：vcs 和 verdi

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一、Demand

1. 比较两个输入字节的大小，三个输出端口，当 a大于b，re=1，其余为0；当 a小于b，reb=1，其余为0；当a等于b时，eq=1，其余为0。
2. 用行为级描述语句和连续赋值语句实现

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二、Block Diagram

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三、Design and Functional Verification

（1）RTL

//-- Solution 1
//-- modified by xlinxdu, 2022/04/25

module compare( 
  //-- interface
  input wire [7:0] a  ,
  input wire [7:0] b  ,

  output reg       re ,
  output reg       reb,
  output reg       eq
);


/*-----------------------------------------------\
 --------------  compare a with b  --------------
\-----------------------------------------------*/
always @ (*)begin
  if(a > b)begin
    {
    
    re,reb,eq} = {
    
    1'b1,1'b0,1'b0};
  end
  else if(a < b)begin
    {
    
    re,reb,eq} = {
    
    1'b0,1'b1,1'b0};
  end
  else if(a == b)begin
    {
    
    re,reb,eq} = {
    
    1'b0,1'b0,1'b1};
  end
  else begin
    {
    
    re,reb,eq} = {
    
    1'bx,1'bx,1'bx};
  end
end

endmodule

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//-- Solution 2
//-- modified by xlinxdu, 2022/04/25
module compare( 
  //-- interface
  input wire [7:0] a  ,
  input wire [7:0] b  ,

  output reg       re ,
  output reg       reb,
  output reg       eq
);

wire re_s,reb_s,eq_s;

assign re_s  = (a > b) ? 1'b1:1'b0;
assign reb_s = (a < b) ? 1'b1:1'b0;
assign eq_s  = (a == b)? 1'b1:1'b0;

always @ (*) begin
  {
    
    re,reb,eq} = {
    
    re_s,reb_s,eq_s};
end
endmodule

（2）Test Bench

//-- modified by xlinxdu, 2022/04/25

module tb_compare;
  reg [7:0] a  ;
  reg [7:0] b  ;

  wire      re ;
  wire      reb;
  wire      eq ;

initial begin
  a = 8'b0;
  b = 8'b0;
end

always begin
  #100;
  a = {
    
    $random}%255;
  b = {
    
    $random}%255;
end

compare tb_compare(
                   .a  (a  ),
                   .b  (b  ),
                   .re (re ),
                   .reb(reb),
                   .eq (eq )
                  );


initial begin
  #10000 $finish;
  
  $fsdbDumpfile("compare.fsdb");
  $fsdbDumpvars            ;
  $fsdbDumpMDA             ;
end

endmodule

四、Result

（1）Solution 1

（2）Solution 2

  由上述结果可知，无论是行为级描述语句，还是连续赋值语句，在使用同一个测试平台的时候，结果是一样的。由结果可知，模块数据通路是正常的，功能验证通过。

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作者：xlinxdu
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