数字系统设计实验五：verilog的延时仿真

1.问题描述：
如下图所示电路，若其延迟时间设定如表所示，试写Verilog HDL程序设计该电路。

2.问题分析：
本题希望进行的是基于门延时的verilog仿真，在代码中定义的延时是无法通过综合编译为实际电路的，即无法综合，但实际的电路中总是会存在延时，这对我们进行仿真后，门级网表的功能能否正常实现存在着一定的影响，因此，在仿真中加入延时信息，可以帮助我们使仿真更接近实际电路。
在这题中，我们可以通过specify块来定义从a,b,c到y分别的延时，但是，s->y有两个通路，即有两个延时，在specify中无法实现两条通路的延时。针对这个问题，可以将s分为s和s0两个输入，由数据比较可知，s经过的反相器的延时为4（固定值），只用通过固定的反相器延时将s转变为~s即可。
延时的数据分为最小值，典型值，最大值，这个数据是工艺、温度、电源电压波动等因素引起的，在代码中，这三种延时可以用冒号间隔的方式表示。

3.代码：
由于specify语句中的参数必须是输入输出端口，所以需要用两个模块来描述，delay模块描述了specify端口延时，用delay_test模块将其例化。
主模块和例化模块：

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: 
// Engineer: jeffery
module delay_test(a,b,s,y);
input a,b,s;
output y;
wire s0;
not #4 not1(s0,s);//定义not反相器延时为4delay my_delay(.a(a),.b(b),.s(s),.s0(s0),.y(y));endmodule

module delay(a,b,s0,s,y);input a,b,s,s0;
output y;
wire sa,sb;
//首先进行组合逻辑模块的逻辑定义and and0(sa,a,s0),and1(sb,b,s);
or or1(y,sa,sb);//然后进行延时的定义specify(a=>y)=(10:12:14);(s=>y)=(11:13:15);(b=>y)=(10:12:14);endspecifyendmodule

Tb文件：

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: 
// Engineer: jeffery
//
module tb();
reg a,b,s;//需要在下面的过程语句中进行赋值
wire y;
delay_test my_delay_test(.y(y),.a(a),.b(b),.s(s));initial begin//aa=0;b=0;s=0; //初始化信号，这时y=0；#20 a=1;b=0;s=0; //a变，y上升#20 a=0;b=0;s=0; //a变，y下降//b#20 a=0;s=1;b=0;//初始化信号,这时y=0#20 a=0;s=1;b=1;//b变，y上升#20 a=0;s=1;b=0;//b变，y下降//s#20 a=0;b=1;s=0;//初始化信号，这时y=0#20 a=0;b=1;s=1;//s变，y上升#20 a=0;b=1;s=0;//s变，y下降//~s#20 a=1;b=0;s=1;//初始化信号，这时y=0#20 a=1;b=0;s=0;//s到s非变，y上升#20 a=1;b=0;s=1;//s到s非变，y下降endendmodule

4.测试结果：



上面两张图展示了如何用waveform工具中的curse进行延时测量，最后一张图是测试信号和结果的整体波形，y的初始值没有赋予，默认为x。具体的测量图片不再多余展示。测试结果如下：
a——>y 延时为12ns；
b——>y 延时为12ns；
s——>y 延时为13ns；
s——>s0——>y延时为17ns;
可知，通过仿真得到的结果都是典型值。

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