Verilog学习笔记HDLBits——Module：Hierarchy

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

到目前为止，您已经熟悉了模块，它是一种通过输入和输出端口与外部进行交互的电路。更大、更复杂的电路是由更小的模块和连接在一起的其他模块(如赋值语句和总是块)组成更大的模块来构建的。这就形成了一个层次结构，因为模块可以包含其他模块的实例。

一、Module：Hierarchy

1.Module

Practice: create one instance of module mod_a, then connect the module’s three pins (in1, in2, and out) to your top-level module’s three ports (wires a, b, and out). The module mod_a is provided for you — you must instantiate it.
翻译:根据下图，实例化一个下层模块mod_a，将其三个端口in1，in2，out按照图中的连接方式，分别连接到顶层模块的a，b，out端口上。mod_a模块已默认提供给你，不需要自己写，只需在顶层模块中例化它即可。模块的例化有两种方式：按端口位置和按端口名称

module mod_a ( input in, output out );		//定义了一个名为mod_a的模块
    ... // Module body
endmodule

module top_module ( input a, output out );	//定义了名为top_module的模块
	mod_a instance1 ( .in(a), .out(out));	//在top_module模块中例化mod_a模块
endmodule
//mod_a是被例化模块的模块名，instance1是实例名,()内是两个模块的端口信号的连接 

Solution（不唯一，仅供参考）：

module top_module ( input a, input b, output out );
    mod_a instance1(.in1(a), .in2(b), .out(out));
endmodule

Timing Diagram

2.Connecting ports by position

Practice：You are given a module named mod_a that has 2 outputs and 4 inputs, in that order. You must connect the 6 ports by position to your top-level module’s ports out1, out2, a, b, c, and d, in that order.
翻译：得到一个名为mod_a的模块，它有2个输出和4个输入，按此顺序。按照下图的关系进行例化。

Solution（不唯一，仅供参考）：

module top_module ( 
    input a, 
    input b, 
    input c,
    input d,
    output out1,
    output out2
);	
    mod_a instance1(out1,out2,a,b,c,d);//注意输出和输入的顺序
endmodule

Timing Diagram

3.Connecting ports by name

Practice： You are given a module named mod_a that has 2 outputs and 4 inputs, in some order. You must connect the 6 ports by name to your top-level module’s ports:
翻译：你会得到一个名为mod_a的模块，它有2个输出和4个输入，按某种顺序。你必须按名称将这6个端口连接到你的顶级模块的端口.
提示：本题的例化方法与第一次例化方法相同，此方法在对应好每个端口后，可以不用考虑顺序问题，

Solution（不唯一，仅供参考）：

module top_module ( 
    input a, 
    input b, 
    input c,
    input d,
    output out1,
    output out2
);
    mod_a instance1(
        .in1(a),
        .in2(b),
        .in3(c),
        .in4(d),
        .out1(out1),
        .out2(out2)
    );

endmodule

Timing Diagram

4.Three modules

Practice：You are given a module my_dff with two inputs and one output (that implements a D flip-flop). Instantiate three of them, then chain them together to make a shift register of length 3. The clk port needs to be connected to all instances…
翻译：给你一个模块my_dff，它有两个输入和一个输出(它实现了一个D触发器)。实例化其中三个，然后将它们链接在一起，形成长度为3的移位寄存器。如下图所示。

Solution（不唯一，仅供参考）：

module top_module ( input clk, input d, output q );
wire q1,q2;
    my_dff my_dff1(clk,d,q1);
    my_dff my_dff2(clk,q1,q2);
    my_dff my_dff3(clk,q2,q);
endmodule

法二

module top_module