4.Verilog中的进制

文章介绍了Verilog语言中不同进制的表示方法,包括2进制(b),8进制(o),10进制(d)和16进制(h)。强调了在Verilog中,默认数值为十进制,并提供了位宽的概念,如3b1表示位宽为3的二进制数。同时指出,8da这样的表示是非法的,因为二进制不包含字母。文章末尾提出一个问题,探讨如何在给定位宽为8的情况下,将所有位设置为1,除了直接写出全1的二进制数8b1111_1111之外的其他方法。

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关于进制,大家都不陌生,生活中最常见的是十进制,十进制表示的数用0-9这十个数字,大家都非常熟悉,但是在Verilog中,最常用的则是二进制和十六进制,下面进行详细举例:

2进制,常用b来表示 (binary_digit)   2进制只有0和1这两个数字

8进制 ,常用o来表示(octal_dight)   8进制用0-7这8个数字来进行表示

10进制,常用d来表示(decimal_dight) 10进制用0-9 这10个数字来进行表示

16进制,常用h来表示(hex_digit) 16进制 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,a,b,c,d,e,f (a,b,c........等大写也可以)

注意,如果在Verilog中没有说明则默认十进制

比如在verikog中,有个数字是10,这个则表示10进制的10;

如果是'b10,这个就表示2进制的'b10,换算成10进制就是2;

如果是'o10,这个则表示8进制的'o10,换算成10进制就是8;

如果是’h10,这个则表示16进制的'h10,换算成10进制就是16;

前面还可以加位宽:比如3'b1就是,3’b001,表示位宽是3,前面不够补0,这个换算成10进制就是1,3‘b1 =3'b001;

8'da,这个则是非法的,二进制没有a,只有0和1.

思考:如果给a = 8'b1,这个数据的所有位宽全部赋值为1,除了使用a = 8‘b1111_1111,还有其它方法么?

评论区见。

### 74LS74实现四进制计数器的设计方法 74LS74是一种双D触发器芯片,每个触发器具有独立的数据输入(D)、时钟输入(CP)、置位(SD)和复位(RD)功能。利用74LS74设计一个四进制计数器需要通过级联两个D触发器来构成二进制计数器,并通过适当的逻辑电路实现模4计数。 #### 设计原理 四进制计数器实际上是一个模4计数器,能够对从0到3的四个状态进行计数。可以通过两个D触发器实现一个两位二进制计数器,其状态分别为00、01、10、11,对应十进制的0、1、2、3。为了确保计数器在达到状态“11”后能够清零并重新开始计数,可以使用额外的逻辑门电路来检测状态“11”,并在下一个时钟脉冲到来时将计数器清零[^1]。 #### 具体设计步骤 以下是基于74LS74实现四进制计数器的具体设计: 1. **构建基本二进制计数器** 使用两个74LS74中的D触发器级联,构成一个两位二进制计数器。第一个触发器(Q0)作为最低有效位(LSB),第二个触发器(Q1)作为最高有效位(MSB)。连接方式如下: - 第一个触发器的时钟输入(CP0)直接连接到外部时钟信号。 - 第一个触发器的输出(Q0)连接到第二个触发器的时钟输入(CP1),以实现二分频效果。 - 每个触发器的数据输入(D)均设置为高电平(逻辑1),以便在时钟上升沿触发时翻转状态。 2. **添加清零逻辑** 为了实现模4计数,当计数器状态达到“11”时,需要将其清零。可以使用一个与门(AND Gate)检测状态“11”。具体连接如下: - 将两个触发器的输出(Q0和Q1)连接到与门的两个输入端。 - 将与门的输出连接到两个触发器的异步清零端(RD),以确保在检测到状态“11”时立即清零。 3. **电路仿真与测试** 在Multisim或其他电路仿真软件中搭建上述电路,验证其功能是否满足模4计数的要求。确保在时钟信号的作用下,计数器依次经过状态“00”、“01”、“10”、“11”,然后回到“00”[^2]。 #### 代码示例 以下是一个基于Verilog的四进制计数器设计示例,供参考: ```verilog module mod4_counter( input clk, // 时钟信号 input reset, // 异步复位信号 output reg [1:0] count // 计数输出 ); always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin count <= 2'b00; // 复位时清零 end else if (count == 2'b11) begin count <= 2'b00; // 达到最大值时清零 end else begin count <= count + 1; // 否则递增计数 end end endmodule ``` #### 注意事项 - 确保74LS74的供电电压和工作条件符合规格书要求。 - 在实际电路中,可能需要添加去抖动电路以避免计数器误操作。 - 如果使用同步清零而非异步清零,需要调整逻辑电路以确保清零信号与时钟信号同步[^3]。
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