Verilog语法学习——LV10_使用函数实现数据大小端转换-Toy模板网

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LV10_使用函数实现数据大小端转换

题目来源于牛客网

[牛客网在线编程_Verilog篇_Verilog快速入门 (nowcoder.com)](https://www.nowcoder.com/exam/oj?page=1&tab=Verilog篇&topicId=301)

题目

描述

在数字芯片设计中，经常把实现特定功能的模块编写成函数，在需要的时候再在主模块中调用，以提高代码的复用性和提高设计的层次，分别后续的修改。

请用函数实现一个4bit数据大小端转换的功能。实现对两个不同的输入分别转换并输出。

程序的接口信号图如下：

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输入描述：

clk：系统时钟

rst_n：异步复位信号，低电平有效

a,b：4bit位宽的无符号数

输出描述：

c,d：8bit位宽的无符号数

Verilog中编写子模块和编写函数的区别

1. 功能：

子模块（Submodule）：子模块是一种将逻辑功能封装起来的方法，它可以实现复杂的功能，类似于黑盒子。子模块通过输入和输出端口与其他模块进行通信。它可以包含组合逻辑和时序逻辑，并且可以在设计层次结构中嵌套使用，以实现更复杂的系统。
函数（Function）：函数是一段可重用的代码，用于完成特定的计算或操作。它接受输入参数，执行一系列操作，并返回一个结果。函数通常用于在组合逻辑中完成一些简单的计算，例如加法、乘法或比较等，而不涉及状态或时序。

2. 调用方式：

子模块：子模块通过实例化的方式在父模块中调用。在模块层次中，它的输入和输出端口将与其他模块的信号连接起来，以实现数据传输和功能调用。
函数：函数通过函数调用的方式在代码中调用。在需要使用函数的地方，可以使用函数名和参数来调用函数，并将函数的返回值赋给指定的变量。

3. 参数传递：

子模块：子模块通过模块的输入和输出端口进行参数传递。通过这种方式，可以在实例化子模块时，将输入信号和输出信号连接到其他信号或端口。
函数：函数通过参数进行参数传递。可以将参数传递给函数，函数根据传递的参数执行相应的操作，并返回一个结果。

4. 作用范围：

子模块：子模块在其被实例化的模块中具有局部作用域。这意味着子模块内部的变量和信号在子模块外部是不可见的，除非将其作为输出端口暴露出来。
函数：函数在其定义所在的作用域内具有局部作用域。这意味着函数内的变量只在函数内部可见，并且不能从外部访问。

函数的声明：

	function [3:0] compare_values;
        input  [3:0] value1, value2;
        
        begin
            if (value1 > value2)
                compare_values = 1;
            else
                compare_values = 0;
        end
    endfunction

定义了一个名为compare_values的函数，它接受两个4位的输入参数value1和value2。函数体内使用了条件语句来比较这两个值的大小，并将结果赋给compare_values变量。

函数的调用：

 result = compare_values(a, b);

在主函数中，调用compare_values函数，并将返回的结果赋给result变量

题解

数据的大小端（Endianness）指的是在存储多字节的数据类型（如整数）时，字节的顺序以及如何解释这些字节的顺序。具体来说，大小端涉及字节的排列顺序，以及如何将字节序列解释为一个完整的数据类型。

1. 大端字节序（Big-endian）： 大端字节序是指将高位字节存储在低地址处，而将低位字节存储在高地址处。

2. 小端字节序（Little-endian）： 小端字节序是指将低位字节存储在低地址处，而将高位字节存储在高地址处。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-618737.html

所谓大端，即数据的高位写在左侧，低位写在右侧。
小端则反过来：高位写在右侧，低位写在左侧。
要实现大小端转换，即将输入数值的最高位赋予输出的最低位，次高位赋予次低位，依次类推

代码

/*所谓大端，即数据的高位写在左侧，低位写在右侧。
	小端则反过来：高位写在右侧，低位写在左侧.
要实现大小端转换，即将输入数值的最高位赋予输出的最低位，
次高位赋予次低位，依次类推
*/
`timescale 1ns/1ns
module function_mod(
	input [3:0]a,
	input [3:0]b,
	
	output [3:0]c,
	output [3:0]d
);
	assign c = data_rev(a);
	assign d = data_rev(b);

	//定义函数
	function [3:0] data_rev;
		input [3:0] data_in;
		begin
			data_rev[0] = data_in[3];
			data_rev[1] = data_in[2];
			data_rev[2] = data_in[1];
			data_rev[3] = data_in[0];
		end
	endfunction
	
endmodule

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