Gates4
Description
Build a combinational circuit with four inputs, in[3:0].
There are 3 outputs:
out_and: output of a 4-input AND gate.
out_or: output of a 4-input OR gate.
out_xor: output of a 4-input XOR gate.
To review the AND, OR, and XOR operators, see andgate, norgate, and xnorgate.
Module Declaration
module top_module(
input [3:0] in,
output out_and,
output out_or,
output out_xor
);
Answer
module top_module(
input [3:0] in,
output out_and,
output out_or,
output out_xor
);
assign out_and = in[3]&in[2]&in[1]&in[0]; //多位与
assign out_or = in[3]|in[2]|in[1]|in[0]; //多位或
assign out_xor = ^in; //多位异或
endmodule
异或运算⊕:两个逻辑变量相异为1，相同为0，$ F = A⊕B = A·B’ + A’· B$。
多异或连续运算：将前两个数的运算结果，与第三个数继续运算；再将结果与第四个运算；直到最后得出结果，其中的每一步都要按照相应运算的规则进行。
1⊕0⊕1⊕1⊕1=0
1⊕0⊕1⊕0⊕1=1
0⊕0⊕1⊕0=1
0⊕1⊕1⊕0=0
- 若含“奇数”个“真命题（1）”，则结果为“真（1）”；
- 若含“偶数”个“真命题（1）”，则结果为“假（0）”；（注：零个也是偶数个）
同或运算⊙：两个逻辑变量相异为0，相同为1,$ F = A⊙B = A·B + A’· B’ $。
多同或连续运算：$ a ⊙ 1 = a; a⊙ 0⊙ 0 = a $ 。同或运算就是观察输入中0的个数。奇数个0则结果为0，偶数个0则结果为1。
归约操作：
- 归约与（&）：全部是一。
- 归约与非（~&）：有一个零。
- 归约或（|）：有一个一。
- 归约或非（~|）：全部是零。
- 归约异或（^）：一的个数是奇数。
- 归约同或（~^）：一的个数是偶数。
1
2
3
4A = 4'b1010 ;
&A ; //结果为 1 & 0 & 1 & 0 = 1'b0，可用来判断变量A是否全1
~|A ; //结果为 ~(1 | 0 | 1 | 0) = 1'b0, 可用来判断变量A是否为全0
^A ; //结果为 1 ^ 0 ^ 1 ^ 0 = 1'b0