怎么去设计一个基于FPGA的二进制比较器呢？

前一篇文章我们介绍了通过小脚丫FPGA核心开发板来进行门电路的实验过程。当然，我们还可以画出更多复杂的门电路组合，并且通过小脚丫FPGA轻松实现对应的输入/输出特性的定义。现在，我们利用小脚丫来学习更多具有特定功能的实用组合逻辑电路。

本篇中，我们希望设计一个二进制比较器，通过小脚丫FPGA搭建实验电路并验证结果。

顾名思义，二进制比较器就是比较两个二进制数的大小，因此对于一个两位输入的比较器来说，其输出结果不外乎有小于，大于和等于三种可能。因此我们列出这个电路的真值表。

表1 二进制比较器真值表

相信学习过数字电路课程的同学都知道如何将该电路进行逻辑运算，化简并画出对应的门电路组合，因此该步骤我们不在此过多赘述，直接上图。

图1 电路图

图2 门电路组合

通过Verilog代码，我们对该电路进行硬件描述。这次我们采用Data-flow的写法，代码中出现的!&^等符号，实际上就是等于同直接对数据进行逻辑运算，并分别对应NOT, AND, OR。希望大家之后对这些符号的熟悉程度就如同看￥$€等符号一样亲切。

module comparer1
    (
      inputwire A,           //定义输入的两个数a、b
      inputwire B,
      outputwire Y2,     //定义三种输出结果对应的led
      outputwire Y0,
      outputwire Y1
    );
    
    assign Y2 =(!A) & B;    //对应A< B
    assign Y1 = A & (!B);    //对应A >B
    assign Y0 =!(A^B);      //对应A=B
    
  endmodule

在完成代码编译后，我们将输入变量A和B以及输出变量Y2,Y1,Y0分别对应至小脚丫的板载外设上。

表2 各变量对应小脚丫相应引脚

这样，我们就在小脚丫上构建了一个二进制比较器，我们可以通过调节输入编码开关，并观察LED灯的现象来验证我们的设计。

文章的最后我们提两个问题：

1.如果我们将开关SW1, SW2拨至如下图所示，L1,L2,L3所对应的状态应该是怎样的？

注意：小脚丫板载的LED是低电平点亮，也就是说，当输出为1时，LED熄灭，反之则亮。

图3

2.假如现在小脚丫上L2、L3处于点亮状态，那么拨码开关SW1和SW2现在应该是什么状态？（图中将拨码开关放置中间未知仅为示意作用，实际不存在中间状态）。

图4

是不是入手很简单，随后能够很方便地做扩展和结果验证？