首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

编写一个vhdl程序来模拟一个带有寄存器输出和复位的4x2编码器

VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和系统的行为和结构。它可以用于编写模拟器、综合器和仿真器等工具,用于设计和验证硬件电路。

一个带有寄存器输出和复位的4x2编码器是一个数字电路,它将4个输入信号编码成2个输出信号。寄存器输出表示编码器的输出信号被存储在一个寄存器中,而复位信号用于将寄存器的值重置为初始状态。

以下是一个VHDL程序来模拟一个带有寄存器输出和复位的4x2编码器的示例:

代码语言:txt
复制
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity encoder is
    port (
        input : in std_logic_vector(3 downto 0);
        output : out std_logic_vector(1 downto 0);
        register_output : out std_logic;
        reset : in std_logic
    );
end entity encoder;

architecture behavioral of encoder is
    signal encoded_output : std_logic_vector(1 downto 0);
    signal register_value : std_logic_vector(1 downto 0);
begin
    process (input, reset)
    begin
        if reset = '1' then
            register_value <= "00";
        else
            case input is
                when "0001" =>
                    encoded_output <= "00";
                when "0010" =>
                    encoded_output <= "01";
                when "0100" =>
                    encoded_output <= "10";
                when "1000" =>
                    encoded_output <= "11";
                when others =>
                    encoded_output <= "00";
            end case;
            
            register_value <= encoded_output;
        end if;
    end process;
    
    output <= encoded_output;
    register_output <= register_value(0);
end architecture behavioral;

在这个示例中,input是4个输入信号,output是2个输出信号,register_output是寄存器的输出信号,reset是复位信号。encoded_output是一个中间信号,用于存储编码器的输出信号。

process过程中,根据输入信号的值,使用case语句将输入信号编码成输出信号。如果复位信号为高电平('1'),则将寄存器的值重置为初始状态("00")。否则,根据输入信号的值选择相应的编码输出,并将其存储在寄存器中。

最后,将编码器的输出信号和寄存器的输出信号分配给对应的输出端口。

这个VHDL程序可以用于仿真、综合和实现硬件电路。在实际应用中,可以根据具体需求对输入信号和输出信号的位宽进行调整,并根据需要添加其他功能和逻辑。

腾讯云相关产品和产品介绍链接地址:

请注意,以上链接仅供参考,具体产品选择应根据实际需求和情况进行评估和决策。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

触发器初始值

复位或者置位作用是将触发器设定到给定状态即输出为0或1。如果只是上电复位或置位,那么这个复位或置位操作是没有必要。这是因为对于初始值,可直接在RTL代码中写入。...从仿真角度而言,这也避免了仿真起始阶段输出为未知状态。事实上,去除不必要复位也是减少全局复位扇出过大一个方法。...例如,数据路径上流水寄存器复位是可以去除,但控制路径上寄存器复位是否可以去除则要根据系统功能需求加以辨别。 相应RTL代码描述如下图所示。...VHDL代码第11行System Verilog代码第11行给寄存器赋初始值为1,这种写法是可综合(注:System Verilog中’1表示对所有位均赋值为1)。...打开综合后网表文件,选中触发器,在Property窗口中找到INIT可查看其初始值。 ? ? 结论: -避免不必要复位,如上电复位,数据路径上对流水寄存器复位 -触发器初始值是可设定

1.6K20
  • uart verilog代码_接口实现类

    废话不多说,先上源代码链接testbench链接,推荐使用UE查看源代码,UE中VHDL语法、Verilog语法SystemVerilog语法高亮文件下载链接在这里。...一、寄存器描述 本篇所写uart接口内部寄存器定义如下表: 寄存器名 地址 属性 说明 复位寄存器 0x00 w/r 低3位才有意义,第0位用于对发送电路进行复位,第1位用于对接收电路进行复位,第...核心设计思想就是设置一个采样脉冲,这个采样脉冲频率是波特率相关(在本设计中就等于波特率),由此控制发送数据接收数据,奇偶校验使用策略是按位异或。...所附testbench代码中将UART输入输出相连形成回环测试,先用CPU控制UART输出一个随机数据,然后回环到UART输入,再用CPU读出来,将输出数据读出数据进行自动比对。...这样子testbench在实际工程中很常用,因为无论什么通信接口,回环测试是很有必要,在回环测试时,如果对着仿真波形一个一个比对接收发送数据,很浪费时间,必须要学会编写自动比对任务,此外,testbench

    46020

    VHDL快速语法入门

    VHDL中,一个设计被描述为一个实体(entity),它包含了输入输出端口描述。实体也包含了该设计行为(behavior)描述。...以下是VHDL一些基本特性语法: 实体声明(Entity Declaration):实体(entity)是一个设计接口规范,描述了设计输入输出信号。...这个例子展示了VHDL中使用case语句进行条件判断执行不同操作方法。 状态机: 在 VHDL 中实现状态机(state machine)通常是通过组合逻辑时序逻辑相结合方式完成。...SimpleFSM 实体,该实体包括了时钟信号 clk、复位信号 reset、输入信号 input 输出信号 output。...状态机行为由 state next_state 信号描述。在第一个 process 中,我们根据时钟信号复位信号更新 state 值,以此控制状态转移。

    28710

    fpga复位几种方法

    图 2 SRVAL INIT 属性定义触发器复位初始化:这里用 VHDL 代码推断异步 (a) 同步 (b) 复位 在同步复位情况下,综合工具推断出触发器,其 SR 端口被配置为置位或复位端口...SR 端口被断言后,触发器输出将在时钟周期一个上升沿被强制赋予给触发器 SRVAL 属性。 此外,还可以把触发器输出初始化为 INIT 属性规定值。...底层 VHDL 信号或者 Verilog 寄存器初始化值会成为推断出触发器 INIT 值,这个值会在配置过程中被加载到触发器中。 ? 使用寄存器还可以在配置过程中初始化 block RAM。...应注意是,SRL、LUTRAM BRAM 中内容初始化,只能用 GSR方法完成,不能使用显式复位。因此,在为以上这些资源编写代码时,应注意避免在编码中使用复位。...BRAM 包含可选输出寄存器,可利用该寄存器以及附加时延时钟改善时钟频率。DSP48E1 有许多寄存器,既可以作为流水线增加最大时钟速度,也可作为周期时延 (Z-1)。

    1.9K10

    Ardunio Uno R3引脚图

    它有14个数字输入/输出引脚(其中6个可用于PWM输出)、6个模拟输入引脚,一个16 MHz晶体振荡器,一个USB接口,一个DC接口,一个ICSP接口,一个复位按钮。...其中一些带有特殊功能,这些引脚如下 Serial 0(RX)、1(TX),被用于接收发送串口数据。这两个引脚通过连接到ATmega16u2与计算机进行串口通信。...当计算机发出DTR信号时(低电平),复位端将得到一个足够长脉冲信号,从而复位ATmega328。在Arduino IDE中点击上传程序,在上传前即会触发复位,从而运行引导程序,完成程序上传。...每一个时钟脉冲信号,主从机间完成一位数据交换,8个时钟脉冲完成一个字节数据交换。该字节传输完成,等待写入下一个传输字节。主从机间交换逻辑见下图所示。...主机从机移位寄存器连接成环,随着时钟脉冲,数据按照从高位到低位方式依次移出主机寄存器从机寄存器,并且依次移入从机寄存器主机寄存器

    3.5K20

    天天当键盘侠,你知道从按键到响应底层原理吗?

    其中输入缓冲区输出缓冲区共用0x60端口,状态控制器控制寄存器共用一个0x64端口。 共用不会冲突吗?...注意读写状态不同,CPU使用int指令从8042读数据时 0x60 代表输出缓冲区,CPU使用out指令将数据写入8042时 0x60代表输入缓冲区,状态寄存器控制寄存器同理。...在Linux 0.11里整个键盘服务程序都是用汇编来写,汇编语言直接操作底层指令,没有编译器增加额外东西,所以运行起来比高级语言写程序快,但也增加了编写程序难度。...这个框架程序主要做了以下事情: 保护现场——压栈 上文中写到压栈ss, esp, eflags, cs, eip, error_code (若有特权级变化且中断带有错误码) 保存现场,那只是CPU自动执行部分...3、 func, 处理功能键如Fxx键程序 4、 cursor,设置光标位置,它是处理方向键,PgUp,Backsp等键程序 5、 unctrl, unshift等,将modeleds复位,如unctrl

    1.2K30

    Verilog 编写规范

    作者希望我们在学习编写程序时候注意一些业内约定规范。在内行人眼中,你编写格式,就已经暴露了你程度。...对于Verilog编写规范,网上资料比较散,其中较好我觉得是2001版华为编写规范。...8.三态输出寄存器信号应后缀‘_z’。 9.代码中不能使用VHDL保留字,更不能使用Verilog保留字。 ps:具体有哪些保留字可以百度搜索,这里不列举。 10.输出信号必须被寄存(只对顶层模块)。...16.不要书写空模块,即用一个模块至少要有一个输入一个输出。 17.时钟事件表达要用‘negedge’ 或 'posedge'形式。...所以说是一个串行过程,而组合逻辑恰恰需要这样一个表达方式。 56.非阻塞赋值语句不加单位延时,尤其是对于寄存器类型变量赋值时。 57.整型常量基数格式中不能有‘?’。

    65910

    简易RISC软核CPU设计

    第二,RISC-V 指令提供三个寄存器操作数(rs1,rs2,rd),而不是像 x86-32 一样,让源操作数目的操作数共享一个字段。...当一个操作天然就需要有三个不同操作数,但是 ISA 只提供了两个操作数时,编译器或者汇编程序程序员就需要多使用一条 move(搬运)指令,保存目的寄存器值。...这意味着可能成为关键路径立即数符号扩展,可以在指令解码之前进行。 ? RV32I 带有指令布局,操作码,格式类型名称操作码映射。...图 3 指令寄存器原理图 4.3 累加器 累加器用于存放当前结果,它也是双目运算中一个数据来源。复位后, 累加器值是零。...图 11 RISC_CPU 复位及内部寄存器初始值仿真 仿真结果说明:RISC_CPU 复位启动操作是通过 reset 引脚信号触发执行。

    1.2K40

    数字硬件建模SystemVerilog-时序逻辑建模(1)RTL时序逻辑综合要求

    在RTL层面,一个always或always_ff过程被用来模拟这种时序行为。...本系列文章主要研究: RTL时序逻辑综合要求 always_ff 时序逻辑建模 时序逻辑时钟到Q传播建立/保持时间 使用非阻塞赋值模拟时钟到Q传播效应 同步异步复位 多个时钟时钟域交叉(...时序逻辑触发器寄存器RTL模型是用一个带有灵敏度列表always或always_ff过程建模,该过程使用时钟边沿触发过程评估。...一些ASIC或FPGA器件还支持在时钟下降沿触发触发器。触发器由触发器组成寄存器可以是不可复位或可复位复位可以是同步,也可以是与时钟触发不同步。一些触发器也有一个异步复位输入。...在一个时序逻辑程序中,一个被赋值变量不能有阻塞非阻塞混合赋值。例如,复位分支不能用阻塞赋值建模,而时钟分支则用非阻塞赋值建模。

    65430

    一周掌握 FPGA VHDL Day 4

    VHDL语言 四、状态机在VHDL实现 4.1 Moore 状态机VHDL描述 输出仅取决于其所处状态。 ?...4.2 Mealy 状态机VHDL描述 输出由当前状态与输入共同决定。 ?...4.3 状态机容错设计 主要针对未定义状态(剩余状态) 单独设计一个状态(ERROR),用以处理状态机出错情况, 用 WHEN OTHERS=>State<=Error; 使状态机从未定义状态跳转到处理出错情况状态...4.4 状态机设计与寄存器 对于所有可能输入条件,当进程中输出信号如果没有被完 全地与之对应指定,此信号将自动被指定,即在未列出条件下 保持原值,这意味着引入了寄存器。...在状态机中,如果存在一个或更多状态没有被明确指定转换方式,或者对于状态机中状态值没有规定所有的输出值,就可能引入寄存器。 Day 4 就到这里,Day 5 继续开始常用电路VHDL程序

    33410

    电机控制基础3——定时器编码器模式使用与转速计算

    编码器模式配置实际上是通过配置SMCR寄存器CCER寄存器实现。...011:编码器模式 3––计数器在 TI1FP1 TI2FP2 边沿计数,计数方向取决于另外一个信号电平。...100:复位模式––在出现所选触发输入 (TRGI) 上升沿时,重新初始化计数器并生成一个寄存器更新事件。 101:门控模式––触发输入 (TRGI) 为高电平时使能计数器时钟。...下表汇总了可能组合(假设 TI1 TI2 不同时切换)。 ? 注:STM32 编码器接口在计数时候,并不是单纯采集某一通道信号上升沿或下降沿,而是需要综合另一个通道信号电平。...程序编写如下,这里通过另外一个定时器7实现每100ms调用一次calc_motor_rotate_speed()函数来进行转速实时计算,每次使用read_encoder()读取编码器值后,都将计数值

    2.6K33

    基于FPGAUSB接口控制器设计(附代码)

    六、FPGA 固件开发 6.1 固件模块划分 在本例中,固件开发指就是 FPGA 开发,也就是使用硬件描述语言(VHDL 或者 VerilogHDL)编写 FPGA 内部程序。...模拟数据读写方法是将所有数据按照顺序写入一个测试数据数组中,使用一个变量作为该数组索引,再编写一个对读信号敏感过程,在每次读信号下降沿将数据送到总线上,并且将数组索引变量增加 1。...7.1 USB 驱动编写 以上介绍是 FPGA 固件开发过程,由于本例中设计不是一个类设备,所以要使设备正常工作,还需要编写专门驱动程序软件。...一般来说,使用 Driver Wizard 生成一个驱动工程后,会同时生成一个***ioctl.h文件,这个文件就是建立软件驱动之间通信桥梁,它定义了访问驱动程序接口,在编写软件时候需要将其引用进去...测试程序,它模拟一个硬件加密设备工作过程。

    2.4K10

    简谈FPGA研发设计相关规范(企业中初入职场很实用)

    代码中标识符采用传统C语言命名方法,在单词之间用下划线分开,采用有意义,能反应对象特征、作用性质单词命名标识符,以此增强程序可读性。为避免标识符过于冗长,较长单词可以适当缩写。...六、模块规则 1、module例化名用u_xx_x标示; 2、建议给每个模块要加timescale; 3、不要书写空模块,即:一个模块至少要有一个输入一个输出; 4、为了保持代码清晰、美观层次感...、wire、reg却没有使用情况; 6、不建议使用integer类型寄存器; 7、寄存器类型信号要初始化; 8、除移位寄存器外,每个always语句只对一个变量赋值,尽量避免在一个always语句出现多个变量进行运算或赋值...buffer; 7、不在复位路径上添加任何buffer; 8、避免使用latch; 9、寄存器异步复位异步置位信号不能同时有效; 10、避免使用组合反馈电路; 11、always有且仅有一个敏感事件列表...(8)所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件全局复位端作为系统总复位。 (9)对时序逻辑描述建模,应尽量使用非阻塞赋值方式。

    1.2K20

    数字电路实验(四)——寄存器、计数器及RAM

    符合输出结果,正确 B.寄存器 a.源代码 代码解释: 通过定义一个中间变量a达到存储目的,当且仅当ld控制信号为1且为时钟上升沿时候,外部输入信号可以改变中间变量值,以达到存储目的...C.RAM a.源代码 寄存器vhdl文件 Rambdf文件(顶层实体) 代码解释: 底层文件为一个8位寄存器,用来存储ram输出值;顶层实体是调用LPM_RAM_IO芯片构成...bdf文件,通过ram实现对存储文件mif文件引用,达到引用数据目的。...a.源代码 代码解释: 通过定义三个八位中间变量一个两位中间变量,实现建立一个包含三个八位二进制寄存器一个两位二进制地址寄存器寄存器组 b.逻辑图 c.波形仿真...第五个周期,按照raa,rwba指示,output_a输出a寄存器值,output_b输出a寄存器值 第六个周期,按照raa,rwba指示,output_a输出a寄存器值,output_b

    69520

    HDMI发送器学习——SII7170

    TMDS技术利用差分信号之间电压差传输信号,每一个标准HDMI接口都包括3对用于传输数据TMDS差分传输通道,以及1对差分TMDS时钟通道,用于源同步,保证传输时时序统一。...该图具体解释见下文数据捕获逻辑FIFO(Data Capture Logic and FIFO)输入数据接口允许在每个时钟以1位/2位像素(单边沿/双边沿)向iTMDS编码器逻辑提供合理数据,数据输入可接受...器件带有断电管脚PD,复位管脚为RST/ISEL。4. EDGE引脚用于控制时钟极性或者作为锁存数据第一像素时钟沿。.../写或保留寄存器中除了PDMSEL之外其他所有的寄存器复位之后都不会保留前一次值器件正常操作需要向0xC寄存器中写入89h寄存器基址及位分布说明。...添加图片注释,不超过 140 字(可选)6.差分输出源端接电阻由一个300ohm电阻一个0.1uF电容组成,能够提升信号摆幅;另外,通过串联共模扼流圈也能够进一步提升信号如下图所示。

    9500

    Vivado综合设置选项分析:-keep_equivalent_registers

    对于无意引入寄存器,Vivado在综合阶段可将其优化掉,从而避免了额外触发器(Flip Flop)开销,让利于关键模块或关键路径。这里重点关注“特意”构造等效寄存器一个典型案例如下图所示。...代码(VHDLVerilog版本含义是等效,选择适合自己一种阅读即可)中信号rst_rep1rst_rep2都是信号rst一个时钟周期延迟后输出结果。...从数字电路角度看,可理解为有两个D触发器,它们输入数据端口均为rst,时钟端口均为clk,而输出数据端口分别为rst_rep1rst_rep2。此时,称这两个寄存器为等效寄存器。...“特意”引入等效寄存器(也可称之为手工复制寄存器一个重要原因是可以有效降低关键路径上扇出,优化时序,尤其对于全局复位或全局使能信号而言是一种行之有效方式。...结论: -通常情况下,建议不要勾选-keep_equivalent_registers,以确保工具对无意引入等效寄存器进行优化; -对于手工复制寄存器,可通过综合属性KEEP确保其不被优化掉; -对于全局复位或全局使能信号可通过手工复制寄存器方式降低扇出

    3.1K10

    基于 FPGA UART 控制器设计(附代码)

    • 信息类型不匹配 不同外设可能采用不同类型信号,有些是模拟信号,有些是数字信号,因此所采用处理方式也不同。 为了解决外设主机之间信息交换问题,就需要设计一个信息交换中间环节——接口。...可以用 4 个状态实现上述过程,即空闲、加载、发送发送完成,其中空闲状态就是 UART内核复位空闲状态,上面介绍数据接收过程空闲状态一致。...这是通过一个过程实现,过程触发信号是数据发送总线奇偶校验输入信号,代码如下。此过程功能除了存储奇偶校验结果外,还包括存储起始位功能。...3.11 测试平台编写仿真 为了验证 UART 实现正确性,需要设计一个仿真平台对 UART 顶层模块进行仿真,下面就介绍一下 UART 仿真平台编写方法仿真结果分析。...在测试平台中,测试对象是作为一个组件呈现

    1.5K20

    一文讲解单片机、ARM、MCU、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂关系

    FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它所有过程都是硬件,包括VHDLVerilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”...主要是由于其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。...6-64KBSRAM存储器 时钟、复位电源管理:2.0-3.6V电源供电I/O接口驱动电压。POR、PDR可编程电压探测器(PVD)。4-16MHz晶振。...PIC系列单片机I/O口是双向,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态方向寄存器,从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入输出状态。...数据传送逻辑运算基本上都得通过工作寄存器W(相当于51系列累加器A)进行,而51系列还可以通过寄存器相互之间直接传送,因而PIC单片机瓶颈现象比51系列还要严重,这在编程中朋友应该深有体会

    7.7K32

    通俗讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂关系

    FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它所有过程都是硬件,包括VHDLVerilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”...主要是由于其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。...PIC系列单片机I/O口是双向,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态方向寄存器,从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入输出状态。...数据传送逻辑运算基本上都得通过工作寄存器W(相当于51系列累加器A)进行,而51系列还可以通过寄存器相互之间直接传送,因而PIC单片机瓶颈现象比51系列还要严重,这在编程中朋友应该深有体会使用最多器件...这点虽不如PIC,但比51系列还是要优秀…缺点:1.是没有位操作,都是以字节形式控制判断相关寄存器2.C语言与51C语言在写法上存在很大差异,这让从开始学习51单片机朋友很不习惯3.通用寄存器一共

    1K30
    领券