HDLBits verilog

Question

HDLBits练习
A "population count" circuit counts the number of '1's in an input vector. Build a population count circuit for a 3-bit input vector.
数1

为什么用1去每位同或的方式行不通？

Answer 1

以下内容由CHATGPT及阿里嘎多学长共同生成、有用望采纳：

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在Verilog中，"population count" 电路的目的是计算输入向量中1的数量。你提供的代码尝试使用异或操作来实现这个功能，但这种方法是不正确的。让我们先看看你提供的代码：

module top_module(
    input [2:0] in,
    output [1:0] out
);
assign out = (1'b1 ^ ~in[0]) + (1'b1 ^ ~in[1]) + (1'b1 ^ ~in[2]);
endmodule

这里的问题在于，异或操作 ^ 并不是用来计算1的数量的正确方法。异或操作的特点是，当两个比特位相同时结果为0，不同则为1。在你的例子中，1'b1 ^ ~in[x] 会将 in[x] 取反，然后与1进行异或操作。如果 in[x] 是0，那么 ~in[x] 就是1，与1异或的结果就是0；如果 in[x] 是1，~in[x] 就是0，与1异或的结果是1。这样，异或操作实际上并没有正确地计算1的数量。

正确的方法是使用逻辑与操作 & 来确定每一位是否为1，然后使用加法来累加这些1的数量。这里是一个简单的示例：

module top_module(
    input [2:0] in,
    output [1:0] out
);
assign out = (in[0] & 1'b1) + (in[1] & 1'b1) + (in[2] & 1'b1);
endmodule

在这个例子中，in[x] & 1'b1 会检查每一位是否为1，如果是1，则结果为1，否则为0。然后通过加法将所有的1累加起来，得到最终的人口计数。

至于你提供的测试结果，看起来是一些输入和预期输出的示例。但是，由于你提供的代码使用异或操作，所以输出结果与预期的人口计数不匹配。使用上述修正后的代码，你应该能够得到正确的人口计数结果。

关于参考链接，这里没有特定的链接提供，因为这个问题是关于Verilog编程基础的，通常可以在Verilog的教程或文档中找到相关信息。如果你需要更深入的资料，可以查阅Verilog的官方文档或者在线的Verilog编程资源。