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news/2024/9/25 8:20:39/

实现3-8译码器①

描述

下表是74HC138译码器的功能表.

E3	E2_n	E1_n	A2	A1	A0	Y0_n	Y1_n	Y2_n	Y3_n	Y4_n	Y5_n	Y6_n	Y7_n
x	1	x	x	x	x	1	1	1	1	1	1	1	1
x	x	1	x	x	x	1	1	1	1	1	1	1	1
0	x	x	x	x	x	1	1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1
1	0	0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	1	1
1	0	0	0	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1
1	0	0	1	0	0	1	1	1	1	0	1	1	1
1	0	0	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1
1	0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1
1	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0

①请用基础门电路实现该译码器电路，用Verilog将电路描述出来。基础门电路包括：非门、多输入与门、多输入或门。

输入描述：

input E1_n ,
input E2_n ,
input E3 ,
input A0 ,
input A1 ,
input A2

输出描述：

output wire Y0_n ,
output wire Y1_n ,
output wire Y2_n ,
output wire Y3_n ,
output wire Y4_n ,
output wire Y5_n ,
output wire Y6_n ,
output wire Y7_n

解题思路：

由功能表可以看出，当且仅当E3 = 1、E2_n = 0、E1_n=0时，3-8译码器正常工作；

由于要求使用门电路实现，因此给出输出信号Y0_n~Y1_7的逻辑函数式：

$Y0_n = A_2 + A_1 + A_0\\ Y1_n = A_2 + A_1 + \overset{-}{A_0} \\ Y2_n = A_2 + \overset{-}{A_1} + A_0 \\ Y3_n = A_2 + \overset{-}{A_1} + \overset{-}{A_0} \\ Y4_n = \overset{-}{A_2} + A_1 + A_0 \\ Y5_n = \overset{-}{A_2} + A_1 + \overset{-}{A_0} \\ Y6_n = \overset{-}{A_2} + \overset{-}{A_1} + A_0 \\ Y7_n = \overset{-}{A_2} + \overset{-}{A_1} + \overset{-}{A_0} \\$

代码如下所示：

使用行为级建模

`timescale 1ns/1nsmodule decoder_38(input             E1_n   ,input             E2_n   ,input             E3     ,input             A0     ,input             A1     ,input             A2     ,output wire       Y0_n   ,  output wire       Y1_n   , output wire       Y2_n   , output wire       Y3_n   , output wire       Y4_n   , output wire       Y5_n   , output wire       Y6_n   , output wire       Y7_n   
);reg [7:0] Y_t;
always @(*) beginY_t = 8'b1111_1111;if (E3 == 1'b1 && E2_n == 1'b0 && E1_n == 1'b0) beginY_t[0] = A2 | A1 | A0;Y_t[1] = A2 | A1 | ~A0;Y_t[2] = A2 | ~A1 | A0;Y_t[3] = A2 | ~A1 | ~A0;Y_t[4] = ~A2 | A1 | A0;Y_t[5] = ~A2 | A1 | ~A0;Y_t[6] = ~A2 | ~A1 | A0;Y_t[7] = ~A2 | ~A1 | ~A0;endelse beginY_t = 8'b1111_1111;end
endassign Y0_n = Y_t[0];
assign Y1_n = Y_t[1];
assign Y2_n = Y_t[2];
assign Y3_n = Y_t[3];
assign Y4_n = Y_t[4];
assign Y5_n = Y_t[5];
assign Y6_n = Y_t[6];
assign Y7_n = Y_t[7];endmodule

在使用门级建模时，出现以下问题：

代码如下：

`timescale 1ns/1nsmodule decoder_38(input             E1_n   ,input             E2_n   ,input             E3     ,input             A0     ,input             A1     ,input             A2     ,output wire       Y0_n   ,  output wire       Y1_n   , output wire       Y2_n   , output wire       Y3_n   , output wire       Y4_n   , output wire       Y5_n   , output wire       Y6_n   , output wire       Y7_n   
);//代码二wire work;and a1 (work, ~E1_n, ~E2_n, E3_n);or o0(Y0_n, A0, A1, A2, ~work);
or o1(Y1_n, ~A0, A1, A2, ~work);
or o2(Y2_n, A0, ~A1, A2, ~work);
or o3(Y3_n, ~A0, ~A1, A2, ~work);
or o4(Y4_n, A0, A1, ~A2, ~work);
or o5(Y5_n, ~A0, A1, ~A2, ~work);
or o6(Y6_n, A0, ~A1, ~A2, ~work);
or o7(Y7_n, ~A0, ~A1, ~A2, ~work);endmodule

但是其结果如下：