Kiểm tra one-hot và lấy chỉ số bit

Mã one-hot (đúng một bit bằng 1) có mặt khắp nơi trong RTL: trạng thái FSM one-hot, tín hiệu grant của arbiter, select của mux. Kiểm tra "có đúng một bit 1 không" là câu phỏng vấn kinh điển. Nó cũng là một assertion hay dùng ($onehot, $onehot0). Ở đây bạn tự dựng phần cứng cho nó.

module onehot_chk (
  input  logic [7:0] v,
  output logic       is_onehot,    // 1 nếu v có ĐÚNG một bit bằng 1
  output logic       is_onehot0,   // 1 nếu v có KHÔNG QUÁ một bit bằng 1 (kể cả v = 0)
  output logic [2:0] idx           // vị trí bit 1 khi is_onehot = 1; ngược lại 0
);

Mạch tổ hợp, không dùng $onehot / $onehot0 / $countones. Testbench đọc ngõ ra 1 ns sau khi đổi v.