1组合逻辑电路多路选择器与多路分解器

1.2多路选择器

1.2.1不带优先级的多路选择器

四路选择器如下

代码如下

module multiplexer
(
    input iA,
    input iB,
    input iC,
    input iD,
    input [1:0] iSel,
    output reg oQ
);

always @(*)
begin
    case(iSel)
        2'b00 : oQ=iA;
        2'b01 : oQ=iB;
        2'b10 : oQ=iC;
        2'b11 : oQ=iD;
    endcase 
end

endmodule 

case语句如果没有全部包含所有的情况，则一般要用default语句将信号默认赋值为0，否则会出现锁存器，使得仿真结果不一致。

RTL级视图如下：

testbench如下

`timescale 1 ns/ 1 ns
module logics_tb();

reg ia;
reg ib;

wire oAnd;
wire oOr;
wire oNot;

initial 
begin
    ia=0;
    #40 ia=1;
    #40 ia=0;
    #40 ia=1;
    #40 ia=0;
end

initial 
begin
    ib=0;
    #40 ib=0;
    #40 ib=1;
    #40 ib=1;
    #40 ib=0;
end

logics logics_inst
(
    .iA(ia),
    .iB(ib),
    .oAnd(oAnd),
    .oOr(oOr),
    .oNot(oNot)
);

endmodule 

initial语句和always语句左边的信号类型都要为reg。

RTL级仿真图形如下

1.2.2 带优先级的多路选择器

代码如下

module multiplexer
(
    input iA,
    input iB,
    input iC,
    input iD,
    input [1:0] iSel,
    output reg oQ
);

always @(*)
    if(iSel==2'b00)
        oQ=iA;
    else if(iSel==2'b01)
        oQ=iB;
    else if(iSel==2'b10)
        oQ=iC;
    else
        oQ=iD;

endmodule 

RTL级视图如下

1.2.3多路分解器

一路输入，三路输出分解器代码如下

module de_multiplexer
(
    input iA,
    input [1:0] iSel,
    output reg oA,
    output reg oB,
    output reg oC
);

always @(*)
begin
    oA=0;oB=0;oC=0;
    case(iSel)
        2'b00 : oA=iA;
        2'b01 : oB=iA;
        2'b10 : oC=iA;
        default :;
    endcase
end

endmodule 

RTL级视图如下

testbench代码如下

`timescale 1ns/1ns
module de_multiplexer_tb;
reg ia;
reg [1:0] isel;
wire oa;
wire ob;
wire oc;

initial 
begin
    ia=0;
    forever 
        #10 ia=~ia;
end 

initial
begin
    isel=2'b00;
    #20 isel=2'b01;
    #20 isel=2'b10;
    #20 isel=2'b11;
    #20 $stop;
end 

de_multiplexer de_multiplexer_inst
(
    .iA(ia),
    .iSel(isel),
    .oA(oa),
    .oB(ob),
    .oC(oc)
);

endmodule 

RTL级仿真波形如下