В данном задании нам нужно создать синтезируемую структуру для модуля, который выполняет операцию побитового отрицания (NOT) для 4-битного входного сигнала. Давайте разберем, как это сделать шаг за шагом.

• Вход: a_in - 4-битный вектор, который мы будем отрицать. Он имеет размерность [3:0], что означает, что он состоит из 4 бит (a_in[0], a_in[1], a_in[2], a_in[3]).
• Выход: rez_not - это одиночный бит, который будет результатом операции отрицания.

Логика работы модуля заключается в том, что мы должны взять каждый бит входного вектора a_in и выполнить операцию NOT над ним. В Verilog это можно сделать с помощью оператора "!" (логическое отрицание).

Теперь мы можем представить структуру модуля в виде схемы. Поскольку мы не можем рисовать, я опишу, как это будет выглядеть:

• Вход a_in представляет собой 4 линии, которые идут от 4-битного входного порта.
• Для каждого бита входного сигнала (a_in[0], a_in[1], a_in[2], a_in[3]) мы применяем логическую операцию NOT.
• Результаты этих операций будут объединены в выходной сигнал rez_not.

Теперь давайте посмотрим на код, который будет соответствовать данной структуре:

module ex8 (a_in, rez_not); input [3:0] a_in; output [3:0] rez_not; // Изменяем тип на 4 бита для выхода assign rez_not = ~a_in; // Используем побитовый оператор NOT endmodule

Важно отметить, что в исходном коде выход rez_not был определен как одиночный бит, но так как мы выполняем побитовую операцию, выход также должен быть 4-битным. Поэтому в коде мы изменили тип выхода на [3:0].

Теперь мы можем проверить, как работает наш модуль. Если на вход подать, например, 4'b1010, то выход будет 4'b0101, что является побитовым отрицанием входного сигнала.

Таким образом, мы создали синтезируемую структуру для модуля, который выполняет побитовую операцию NOT над 4-битным входным сигналом.