wire信号 logic信号

为了完成实验任务1中的设计，我们需要构建一个基于RISC-V架构的8位循环左移桶形移位寄存器，并将其集成到给定的`VirtualBoard`模块中。以下是具体的实现步骤： ### 实验任务1 - 设计8位循环左移桶形移位寄存器 #### 步骤1：定义顶层模块 `VirtualBoard` 我们将主要关注于如何将桶形移位寄存器的功能整合进`VirtualBoard`模块。首先保留现有的端口声明，并添加必要的内部信号。 ```verilog default_nettype none module VirtualBoard ( input wire CLOCK, // 10 MHz Input Clock input wire [19:0] PB, // 20 Push Buttons, logical 1 when pressed input wire [35:0] S, // 36 Switches output logic [35:0] L, // 36 LEDs, drive logical 1 to light up output logic [7:0] SD7, // 8 common anode Seven-segment Display output logic [7:0] SD6, output logic [7:0] SD5, output logic [7:0] SD4, output logic [7:0] SD3, output logic [7:0] SD2, output logic [7:0] SD1, output logic [7:0] SD0 ); // 内部信号声明 logic [7:0] q; // 数据寄存器 logic [7:0] shiftOut; // 移位后的输出 logic [2:0] num; // 移位位数 logic reset; // 连接开关和按钮到内部信号 assign reset = PB[0]; // 使用PB[0]作为复位信号 assign num = S[2:0]; // 使用S[2:0]作为移位位数 // 实现桶形移位逻辑 always_comb begin : barrel_shifter unique case (num) 3'b000: shiftOut = q; 3'b001: shiftOut = {q[6:0], q[7]}; 3'b010: shiftOut = {q[5:0], q[7:6]}; 3'b011: shiftOut = {q[4:0], q[7:5]}; 3'b100: shiftOut = {q[3:0], q[7:4]}; 3'b101: shiftOut = {q[2:0], q[7:3]}; 3'b110: shiftOut = {q[1:0], q[7:2]}; 3'b111: shiftOut = {q[0], q[7:1]}; default: shiftOut = 8'bx; endcase end // 实现数据寄存器与时序逻辑 always_ff @(posedge CLOCK or posedge reset) begin : register_logic if (reset) q <= 8'b0000_0001; // 复位时初始值设为00000001 else q <= shiftOut; end // 将结果输出到LED显示 assign L[7:0] = q; endmodule ``` #### 步骤2：解释关键点 - **内部信号**：我们引入了几个重要的内部信号来处理数据流，包括`q`（数据寄存器）、`shiftOut`（移位后的输出）和`num`（移位位数）。这些信号帮助我们在模块内部传递数据。 - **桶形移位逻辑 (`always_comb`)**：这部分实现了组合逻辑，根据设定的移位位数(`num`)对输入数据(`q`)执行相应的循环左移操作。这里采用了`unique case`语句来确保只有一个分支被执行。 - **数据寄存器与时序逻辑 (`always_ff`)**：这一块负责保存当前状态并在下一个时钟沿到来时更新状态。当检测到复位信号(`reset`)时，它会把寄存器初始化为特定值（此处设置为`0000_0001`）。 - **LED输出**：最后，我们将寄存器中的值映射到LED上以便可视化展示移位过程的效果。 此设计实现了基本的8位循环左移桶形移位寄存器功能，并可通过调整`num`改变移位位数，通过按下复位按钮重置寄存器的状态。完整的测试平台可以通过仿真工具进一步验证其正确性。更多细节及完整代码可以从[这里](https://fpgaxlab.github.io/jurv-open/site/jurv/v2.0/sv-docs/L14-shift_led.html)获取。

这段代码是一个 Verilog HDL 的模块 e_and_t，它实现了 HC-SR04 超声波测距模块的驱动。模块有四个输入信号：系统时钟 Clk，复位信号 Rst_n，回声信号 echo，以及一个输出信号 trig，它的作用是触发 HC-SR04 开始测距。此外，模块还有一个 10 位的输出信号 data_o，它是通过 HC-SR04 返回的脉冲宽度计算得到的距离值，单位为 cm，保留了 3 位整数部分。模块内部实例化了两个自定义模块 clk_div 和 hc_sr_trig，它们的作用是将系统时钟 Clk 分频到 1 MHz，并生成 HC-SR04 的触发信号 trig。另外，模块还实例化了一个自定义模块 hc_sr_echo，它通过回声信号 echo 和分频后的时钟 clk_us 计算 HC-SR04 返回的脉冲宽度，并将距离值输出到 data_o。