题意整理

本题给出的是比较器的真值表。需要根据真值表写出输出端的逻辑表达式

注意，根据真值表，可得出输入端是：A[3:0]  B[3:0]，输出端是Y2  Y1  Y0，均是单bit输出。

题解主体

根据题目所给比较器真值表，求出Y2  Y1  Y0的逻辑表达式如下：

Y2=A[3]·~B[3]+(A[3]⊙B[3]) ·A[2] ·~B[2]+ (A[3]⊙B[3]) ·(A[2]⊙B[2]) ·A[1] ·~B[1]+ (A[3]⊙B[3]) · (A[2]⊙B[2]) · (A[1]⊙B[1]) · A[0] ·~B[0];

Y0=~A[3] ·B[3]+(A[3]⊙B[3]) ·~A[2] ·B[2]+ (A[3]⊙B[3]) ·(A[2]⊙B[2]) ·~A[1] ·B[1]+ (A[3]⊙B[3]) · (A[2]⊙B[2]) · (A[1]⊙B[1]) ·~A[0] ·B[0];

Y1=(A[3]⊙B[3]) ·(A[2]⊙B[2]) · (A[1]⊙B[1]) · (A[0]⊙B[0])

根据电路图和逻辑表达式，将电路转换成Verilog代码描述如下：

not iv0(iv0_o, B[0]),

    iv1(iv1_o, B[1]),

    iv2(iv2_o, B[2]),

    iv3(iv3_o, B[3]),

    iv4(iv4_o, A[0]),

    iv5(iv5_o, A[1]),

    iv6(iv6_o, A[2]),

    iv7(iv7_o, A[3]);

   

and ad0(ad0_o, iv0_o, A[0]),

    ad1(ad1_o, iv1_o, A[1]),

    ad2(ad2_o, iv2_o, A[2]),

    ad3(ad3_o, iv3_o, A[3]),

   

    ad4(ad4_o, ad0_o, xnr0_o, xnr1_o, xnr2_o),

    ad5(ad5_o, ad1_o, xnr1_o, xnr2_o),

    ad6(ad6_o, ad2_o, xnr2_o),

   

    ad7(ad7_o, iv4_o, B[0]),

    ad8(ad8_o, iv5_o, B[1]),

    ad9(ad9_o, iv6_o, B[2]),

    ad10(ad10_o, iv7_o, B[3]),

   

    ad11(ad11_o, ad7_o, xnr0_o, xnr1_o, xnr2_o),

    ad12(ad12_o, ad8_o, xnr1_o, xnr2_o),

    ad13(ad13_o, ad9_o, xnr2_o),

    ad14(Y1, xnr2_o, xnr1_o, xnr0_o, xnr3_o);

   

xnor xnr0(xnr0_o, A[1], B[1]), 

     xnr1(xnr1_o, A[2], B[2]),  

     xnr2(xnr2_o, A[3], B[3]),  

     xnr3(xnr3_o, A[0], B[0]); 


or or0(Y2, ad3_o, ad6_o, ad5_o, ad4_o),

   or1(Y0, ad10_o, ad13_o, ad12_o, ad11_o) ;   

上图实例代码中，1位置表示的是门类型，2位置表示的是门实例名，3位置表示的是门实例输出，4及以后位置表示的是门输入 ，1和2中间还可添加驱动能力和延时参数。

参考答案

`timescale 1ns/1ns

module comparator_4(
	input		[3:0]       A   	,
	input	   [3:0]		   B   	,
 
 	output	 wire			Y2    , //A>B
	output   wire        Y1    , //A=B
    output   wire        Y0      //A<B
);



not iv0(iv0_o, B[0]),
    iv1(iv1_o, B[1]),
    iv2(iv2_o, B[2]),
    iv3(iv3_o, B[3]),
    iv4(iv4_o, A[0]),
    iv5(iv5_o, A[1]),
    iv6(iv6_o, A[2]),
    iv7(iv7_o, A[3]);
    
and ad0(ad0_o, iv0_o, A[0]),
    ad1(ad1_o, iv1_o, A[1]),
    ad2(ad2_o, iv2_o, A[2]),
    ad3(ad3_o, iv3_o, A[3]),
    
    ad4(ad4_o, ad0_o, xnr0_o, xnr1_o, xnr2_o),
    ad5(ad5_o, ad1_o, xnr1_o, xnr2_o),
    ad6(ad6_o, ad2_o, xnr2_o),
    
    ad7(ad7_o, iv4_o, B[0]),
    ad8(ad8_o, iv5_o, B[1]),
    ad9(ad9_o, iv6_o, B[2]),
    ad10(ad10_o, iv7_o, B[3]),
    
    ad11(ad11_o, ad7_o, xnr0_o, xnr1_o, xnr2_o),
    ad12(ad12_o, ad8_o, xnr1_o, xnr2_o),
    ad13(ad13_o, ad9_o, xnr2_o),
    ad14(Y1, xnr2_o, xnr1_o, xnr0_o, xnr3_o);
    
xnor xnr0(xnr0_o, A[1], B[1]),  
     xnr1(xnr1_o, A[2], B[2]),   
     xnr2(xnr2_o, A[3], B[3]),   
     xnr3(xnr3_o, A[0], B[0]);  

or or0(Y2, ad3_o, ad6_o, ad5_o, ad4_o),
   or1(Y0, ad10_o, ad13_o, ad12_o, ad11_o) ;    
    
        
  
endmodule