译码器

首先从大家最熟悉的38译码器开始讲解，38译码器是指将3位2进制数（ABC）通过电路转换成八路不同状态的输出（Y0-Y7）,真值表入下图：

框图如下：

在clk到来时，译码器每输入一个3位2进制的变量a，译码器encode会输出一个8位2进制的b，a和b对应38译码器真值表

译码器输入输出说明：

名称	方向	位宽	类型	说明
clk	I	1	wire	时钟信号，高电平有效
reset	I	1	wire	复位信号，高电平复位
a	I	3	wire	输入信号
b	O	8	reg	输出信号

代码如下：

module encode(
input clk ,
input reset,
input [2:0] a,
output reg [7:0] b
    );
    
    always@(posedge clk)begin
    	
    	if(reset)begin
    		b<=8'd0;
    	end
    	else begin
    		case(a)
    			3'd0:begin
    				b<=8'b0000_0001;//注意真值表为非
    			end
    			3'd1:begin
    				b<=8'b0000_0010;
    			end
    			3'd2:begin
    				b<=8'b0000_0100;
    			end
    			3'd3:begin
    				b<=8'b0000_1000;
    			end
    			3'd4:begin
    				b<=8'b0001_0000;
    			end
    			3'd5:begin
    				b<=8'b0010_0000;
    			end
    			3'd6:begin
    				b<=8'b0100_0000;
    			end
    			3'd7:begin
    				b<=8'b1000_0000;
    			end	
    		
    		endcase
    	end
    end
    
endmodule

下面进行仿真：

module TB_encode(

    );
reg clk  ;
reg reset;
reg [2:0]a =0   ;
wire [7:0]b  ;  
    
    encode inst_encode(
       .clk     (clk)  ,
       .reset   (reset)  ,
       .a       (a)  ,
       .b       (b)
    );
    
    initial begin
    	clk=0;
    	reset=1;
    	#20;
    	reset=0;
    
    	
    end
    
    always #20 clk=~clk;
    
    always@(posedge clk)begin
    	if(reset)begin
    		a<=3'd0;
    	end
    	else begin
    		if(a==3'd7)begin
    			a<=3'd0;
    		end
    		else begin
    			a<=a+1;
    		end
    	end
    end
endmodule

仿真结果正确：

解码器

依然先举例最熟悉的83解码器，83解码器是将8输入的二进制变量，得到3输出变量，与38编码器正好相反，框图如下：

在clk到来时，译码器每输入一个8位2进制的b，译码器encode会输出一个3位2进制的c，c和b对应83解码器真值表

输入输出说明：

名称	方向	位宽	类型	说明
clk	I	1	wire	时钟信号，高电平有效
reset	I	1	wire	复位信号，高电平复位
a	I	8	wire	输入信号
c	O	3	reg	输出信号

module decode(
input clk,
input reset,
input [7:0] b,
output [3:0] c
    );
    
    always@(posedge clk)begin
    	if(reset)begin
    		c<=3'd0;
    	end
    	else begin
    		case(b)
    			8'b1111_1110:begin
    				c<=3'd0;
    			end
    			8'b1111_1101:begin
    				c<=3'd1;
    			end
    			8'b1111_1011:begin
    				c<=3'd2;
    			end
    			8'b1111_0111:begin
    				c<=3'd3;
    			end
    			8'b1110_1111:begin
    				c<=3'd4;
    			end
    			8'b1101_1111:begin
    				c<=3'd5;
    			end
    			8'b1011_1111:begin
    				c<=3'd6;
    			end
    			8'b0111_1111:begin
    				c<=3'd7;
    			end
    			
    		endcase
    	end
    end
endmodule

显而易见，就是38译码器的反过程，写一个仿真文件进行仿真，代码如下：

module TB_decode(

    );

reg  clk    ;
reg  reset  ;
reg  [7:0]b=8'b0000_0001 ;   
wire  [3:0]c;    

    
    decode inst_decode(
      .clk   (clk),
      .reset (reset),
      .b     (b),
      .c     (c)
    );
    
    initial begin
    	clk=0;
    	reset=1;
    	#20
    	reset=0;
    	b<=8'b0000_0001;
    end
    
    always #20 clk=~clk;
    
    always@(posedge clk)begin
    	if(reset)begin
    		b<=8'b0000_0001;
    	end
    	else begin
    		if(b==8'b1000_0000)begin
    			b<=8'b0000_0001;
    		end
    		else begin
    			b<=b<<1;//1左移
    		end
    	end
    end
endmodule

仿真结果正确：