verilog实验1
Verilog逻辑仿真(1)
语法详细讲解
字符串
语言中， Verilog 语言中，字符串常常用于表示命令内需要显 示的信息。 示的信息。 括起来的一行字符串， 用“ ”括起来的一行字符串，换新一行用 “\n” 字符, 语言一致。 字符,与 C 语言一致。 语言中的各种格式控制符， 在字符串中可以用 C 语言中的各种格式控制符， 如\t, \”, \\… , 在字符串中可以用 C 语言中的各种数值型式控制 有些不同) 符(有些不同)，如： b(二进制 二进制), o(八进制 八进制) d(十进制 十进制), h(十 %b( 二进制 ), %o( 八进制 ) ， %d( 十进制 ), %h( 十 六进制), t(时间类型 时间类型) 字符串类型) 六进制), %t(时间类型)，%s (字符串类型)…
SystemC and SystemVerilog:面向SOC
Verilog HDL的设计流程
自顶向下(Top-Down)设计 一个系统由总设计师先进行系统描述 (Spec)，将系统划分为若干模块，编写 模块模型(一般为行为级)，仿真验证后， 再把这些模块分配给下一层的设计师， 由他们完成模块的具体设计，而总设计 师负责各模块的接口定义
Verilog HDL设计的入口和出口
Verilog HDL设计的入口
系统描述(Spec)
Verilog HDL设计的出口
功能正确且优化的的Verilog 描述文件 仿真时序波形
语法详细讲解
Verilog 语法要点 目标: 目标:
理解Verilog 语言的一些重要规定 语言的一些重要规定. 理解 学会认识一些有关的重要语言符号. 学会认识一些有关的重要语言符号 掌握Verilog 中如何规定时间单位 掌握
Verilog概述
什么是Verilog HDL? Verilog HDL(Hardware Discription Language)是一种硬件描述语言，用于从 算法级、门级到开关级的多种抽象设计 层次的数字系统建模。
verilog语法实例学习（1）
verilog语法实例学习（1）本⽂档中通过verilog实例来学习verilog语法。
Verilog是⼀种硬件描述语⾔，它具有并发性和时序性。
并发性是指不同硬件模块的同时操作，时序性是指信号的赋值或操作在时钟的边沿进⾏。
由于作者本⾝也是⼀个初学者，所以尽量⽤简单明了的例⼦介绍Verilog语法。
Verilog代码中的注释和c++语⾔相同，分为短注释(//)和长注释(/* … */)。
短注释通常放在每⾏代码的后⾯或上⾯，⽤来注释这⾏代码的功能。
长注释⼀般在module的开始处，⽤来说明模块的功能。
⽐如下⾯四位全加器代码中的注释。
/*通过实例化全加器模块实现四位加法的功能。
输⼊：cin，进位x, y 被加数和加数s 和cout 进位*/module adder4(cin, x, y,s,cout);input cin;input [3:0] x;input [3:0] y;output [3:0] s;output cout;wire [3:1] c; //内部线⽹类型信号c，⽤来存储串⾏进位fulladd stage0(.cin(cin),.x(x[0]),.y(y[0]),.s(s[0]),.cout(c[1]));fulladd stage1(.cin(c[1]),.x(x[1]),.y(y[1]),.s(s[1]),.cout(c[2]));fulladd stage2(.cin(c[2]),.x(x[2]),.y(y[2]),.s(s[2]),.cout(c[3]));fulladd stage3(.cin(c[3]),.x(x[3]),.y(y[3]),.s(s[3]),.cout(cout));endmoduleVerilog中，电路⾥⾯的⼀个信号就代表⼀个特定类型的线⽹(net)或变量。
这⾥线⽹指的两个或更多电路结点的相互连接。
⼀个线⽹或变量的声明格式如下：type [range] signal_name{,signal_name};⽅括号中range（范围）是可选的，如果没有指定范围，默认情况下表⽰该信号是标量，是只有⼀位的单位信号。
systemverilog断言例子(一)
systemverilog断言例子(一)SystemVerilog断言什么是SystemVerilog断言SystemVerilog断言是一种在硬件设计中使用的验证技术，用于检查设计行为和性质的正确性。
断言可以描述设计中的时序序列、性质规则或者约束条件，并在设计运行时进行验证。
SystemVerilog断言的语法SystemVerilog断言采用assert关键字来定义。
断言语句由一个条件表达式和一个可选的信息字符串组成，语法如下：assert condition;assert condition else failure_message;断言实例例子1：检查FIFO写入操作的空闲状态assert (wr_en == 0) |-> (is_empty == 1);上述例子中，断言检查了当写使能信号wr_en为0时，FIFO的空状态is_empty应为1。
如果断言条件不满足，则产生错误。
例子2：验证FIFO读取操作的一致性assert (rd_en == 0) |-> (rd_data === rd_data[$rose (wr_en)]);这个例子中，断言检查了当读使能信号rd_en为0时，已读取的数据rd_data应与最近的写入数据wr_data相等。
使用$rose函数来检测写入使能信号的上升沿。
例子3：检查FIFO写入和读取的顺序assert (wr_en & rd_en) |-> (wr_index <= rd_index);此例中，断言验证了在写入使能信号和读取使能信号同时为1时，写入的索引地址wr_index应小于等于读取的索引地址rd_index。
例子4：检查FIFO的深度不超过上限int depth = 16;assert (wr_en & !rd_en) |-> (wr_index - rd_index < dept h);这个例子中，断言验证了在写使能信号为1且读使能信号为0时，写入的索引地址与读取的索引地址之差应小于FIFO的深度上限。
verilog中复位值为1,综合出来的电路 -回复
verilog中复位值为1，综合出来的电路-回复Verilog是一种硬件描述语言，用于设计、模拟和综合数字电路。
其中，复位(reset)是电路中一个重要的信号，用于将电路恢复到初始状态。
在Verilog中，复位值通常被定义为1，即当复位信号处于高电平时，电路被复位。
在本文中，我们将探讨Verilog中复位值为1的情况下综合出来的电路。
我们将以一步一步的方式回答有关这个主题的问题，并深入了解复位电路的工作原理以及其在综合过程中的影响。
首先，我们需要了解复位信号的作用以及为何将其定义为1。
复位信号用于初始化电路的状态，并将其恢复到设计的起始状态。
通常情况下，复位信号处于低电平时表示复位状态，而高电平则表示正常工作状态。
然而，在Verilog中，复位信号被定义为高电平有效，因此当复位信号等于1时，电路将被复位。
接下来，让我们了解综合过程是如何工作的以及为何复位值为1。
综合是将硬件描述语言转换为电路的过程。
在这个过程中，编译器将Verilog代码翻译成底层的网表电路表示。
复位信号在综合过程中起着重要的作用，因为它确定了电路的初始状态。
将复位值设置为1，可以确保在电路被激活之前，它的状态都是被复位的。
当我们将复位值设置为1时，综合器会相应地生成一个复位电路。
该电路将确保在复位信号等于1时，所有的寄存器、触发器和存储器等元件都将被重置为默认值。
这个过程确保了电路的可靠启动和初始化。
然而，综合出来的复位电路不仅仅是将所有元件设置为默认值。
它还可以执行其他任务，例如对内存中的数据进行清除或预加载。
这可以确保在正常工作状态之前，所有的寄存器和存储器都被正确地初始化和清空。
在综合过程中，复位电路的实现方式可能会根据设计需求而有所不同。
一种常见的实现方式是使用专门的复位电路，内部包含一个或多个寄存器和逻辑门电路。
这个电路还需要考虑到时序约束，并确保在复位信号从高电平切换到低电平时，电路能够正确地响应复位操作。
除了以上讨论的内容外，还应该注意到，复位电路的功能可能随着设计的复杂程度而有所变化。
vivado工具与verilog语言的使用实验总结
vivado工具与verilog语言的使用实验总结文章标题：深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结导言：在数字电路设计与实现的过程中，vivado工具与verilog语言的使用至关重要。
通过一系列的实验，我们能够全面地了解这两者在数字电路设计中的应用，并掌握它们的使用技巧。
本文将以从简到繁、由浅入深的方式，深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结，帮助读者全面理解这一主题。
一、vivado工具的基本介绍在数字电路设计中，vivado工具是一款由Xilinx公司推出的集成化开发环境。
它拥有丰富的功能和强大的性能，能够帮助设计者完成从设计到验证的全流程。
在实验中，我们首先对vivado工具的基本操作进行了学习，包括创建工程、添加设计文件、进行综合与实现等一系列步骤。
通过实践，我们能更加熟练地运用vivado工具进行数字电路设计。
二、verilog语言的基础知识verilog语言是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路的设计与验证。
在实验中，我们深入学习了verilog语言的基础知识，包括模块化的设计思想、信号的赋值与传输、行为级建模和结构级建模等内容。
通过对verilog语言的学习，我们能够更好地理解数字电路的工作原理，提高设计的效率和准确性。
三、vivado工具与verilog语言的综合应用在实验的进阶阶段，我们将vivado工具与verilog语言相结合，进行了一系列的综合应用实验。
通过实际的案例学习，我们掌握了如何利用vivado工具进行综合、仿真和验证，并通过verilog语言实现各种功能模块。
这些实验不仅加深了我们对vivado工具和verilog语言的理解，同时也提高了我们的综合应用能力。
总结与回顾：通过以上的实验学习，我们对vivado工具与verilog语言的使用有了更深入的了解。
vivado工具作为一款集成化开发环境，能够为数字电路设计者提供全方位的支持；而verilog语言则作为一种硬件描述语言，能够帮助设计者更加灵活地进行数字电路设计与验证。
Verilog HDL 实验报告
Verilog实验报告班级：学号：姓名：实验1 :用 Verilog HDL 程序实现直通线1 实验要求：(1) 编写一位直通线的 Veirlog HDL 程序.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 建议用模式 52 试验程序：module wl(in,out);input in;output out;wire out;assign out=in;endmodule3 测试基准：`include “wl.v”module wl_tb;reg in_tb;wire out_tb;initialbeginin_tb =0;#100 in_tb =1;#130 in_tb =0;endendmodule4 仿真图形：实验2 ：用 Verilog HDL 程序实现一位四选一多路选择器1实验要求:(1) 编写一位四选一多路选择器的 Veirlog HDL 程序.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4)建议用模式 52 试验程序：module mux4_to_1 (out,i0,i1,i2,i3,s1,s0);output out;input i0,i1,i2,i3;input s1, s0;reg out;always @ (s1 or s0 or i0 or i1 or i2 or i3)begincase ({s1, s0})2'b00: out=i0;2'b01: out=i1;2'b10: out=i2;2'b11: out=i3;default: out=1'bx;endcaseendendmodule3 测试基准：`include "mux4_to_1.v"module mux4_to_1_tb1;reg ain,bin,cin,din;reg[1:0] select;reg clock;wire outw;initialbeginain=0;bin=0;cin=0;din=0;select=2'b00;clock=0;endalways #50 clock=~clock;always @(posedge clock)begin#1 ain={$random} %2;#3 bin={$random} %2;#5 cin={$random} %2;#7 din={$random} %2;endalways #1000 select[0]=!select[0];always #2000 select[1]=!select[1];mux4_to_1 m(.out(outw),.i0(ain),.i1(bin),.i2(cin),.i3(din),.s1(select[1]),.s0(select[0])); endmodule4 仿真图形：实验3：用 Verilog HDL 程序实现十进制计数器1实验要求:(1) 编写十进制计数器的 Veirlog HDL 程序. 有清零端与进位端, 进位端出在输出为 9 时为高电平.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 自行选择合适的模式2 实验程序：module counter_10c (Q, clock, clear, ov);output [3:0] Q;output ov;input clock, clear;reg [3:0] Q;reg ov;initial Q=4'b0000;always @ (posedge clear or negedge clock)beginif (clear)Q<=4'b0;else if (Q==8)beginQ<=Q+1;ov<=1'b1;endelse if (Q==9)beginQ<=4'b0000;ov<=1'b0;endelsebeginQ<=Q+1;ov<=1'b0;endendendmodule3 测试基准：`include"./counter_10c.v"module counter_10c_tb;wire[3:0] D_out;reg clk,clr;wire c_out;reg[3:0] temp;initialbeginclk=0;clr=0;#100 clr=1;#20 clr=0;endalways #20 clk=~clk;counter_10c m_1(.Q(D_out),.clear(clr),.clock(clk),.ov(c_out)); endmodule4 仿真波形：实验4 ：用 Verilog HDL 程序实现序列检测器1 实验要求:、(1) 编写序列检测器的 Veirlog HDL 程序. 检测串行输入的数据序列中是否有目标序列5'b10010, 检测到指定序列后, 用一个端口输出高电平表示.(2) 编写配套的测试基准.(3) 通过 QuartusII 编译下载到目标 FPGA器件中进行验证.(4) 自行选择合适的模式2试验程序：module e15d1_seqdet( x, z, clk, rst);input x,clk, rst;output z;reg [2:0] state;wire z;parameter IDLE = 3 'd0,A = 3'd1,B = 3'd2,C = 3'd3,D = 3'd4,E = 3'd5,F = 3'd6,G = 3'd7;assign z =(state==D && x==0)?1:0;always @(posedge clk or negedge rst)if(!rst)beginstate<=IDLE;endelsecasex(state)IDLE: if(x==1)state<=A;else state<=IDLE;A: if (x==0)state<=B;else state<=A;B: if (x==0)state<=C;else state<=F;C: if(x==1)state<=D;else state<=G;D: if(x==0)state<=E;else state<=A;E: if(x==0)state<=C;else state<=A;F: if(x==1)state<=A;else state<=B;G: if(x==1)state<=F;else state <=G;default: state<=IDLE;endcaseendmodule３测试基准：`include"e15d1_seqdet.v"`timescale 1ns/1ns`define halfperiod 20module e15d1_seqdet_tb;reg clk, rst;reg [23:0] data;wire z;reg x;initialbeginclk =0;rst =1;#2 rst =0;#30 rst =1;data= 20 'b1100_1001_0000_1001_0100;#(`halfperiod*1000) $stop;endalways #(`halfperiod) clk=~clk;always @ (posedge clk)begin#2 data={data[22:0],data[23]};x=data[23];ende15d1_seqdet m(.x(x),.z(z),.clk(clk),.rst(rst)); endmodule４仿真波形：。
verilog中复位值为1,综合出来的电路 -回复
verilog中复位值为1，综合出来的电路-回复关于Verilog中复位值为1的综合电路引言:Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
在Verilog中，复位是指将电路状态重置为初始状态的过程。
按照传统的方式，复位信号的逻辑值通常为0，表示希望将电路状态复位为初始状态。
然而，在某些特殊情况下，复位信号的逻辑值为1，这将导致一些有趣的综合效应。
本文将探讨这种情况，以及在复位信号为1时，综合出的电路形式。
第一部分: 复位信号为1的效果在Verilog中，复位信号常用于初始化电路状态。
通常，复位信号的逻辑值为0，这意味着在复位期间，电路将保持在初始状态。
然而，当复位信号被定义为1时，电路的行为将有所不同。
具体而言，在复位信号为1的情况下，综合工具将生成一个特殊的电路结构，以确保电路状态在复位结束后能够正确初始化。
这是因为当复位信号为1时，普通的电路逻辑可能会导致电路状态的意外改变。
为了解决这个问题，综合工具会添加一些特殊的逻辑门电路，以确保电路能够正确恢复到初始状态。
第二部分: 复位信号为1的综合电路结构当复位信号为1时，综合工具通常会综合出一些特殊的逻辑电路来确保电路能够正确复位。
这些电路包括复位异或器、复位与门以及特殊的延迟电路。
复位异或器位于电路的输入端，它的作用是将复位信号与输入信号进行异或运算。
这样一来，当复位信号为1时，输入信号将与其输出相反，这将导致电路在复位期间保持在初始状态。
同时，当复位信号为0时，输入信号将直接传递到电路中，从而实现正常的逻辑功能。
复位与门通常位于电路的内部，它的输入包括复位信号以及其他控制信号。
当复位信号为1时，复位与门的输出将强制为0，即使其他控制信号为1，电路也将保持在初始状态。
只有当复位信号为0时，复位与门将根据其他控制信号的状态决定输出值。
特殊的延迟电路也是复位信号为1时的重要组成部分。
当复位信号为1时，延迟电路将延迟输入信号的传递。
这样一来，当复位信号为1时，输入信号的变化不会立即影响到电路的输出。
verilog 查找算法
Verilog 查找算法一、引言Verilog 是一种硬件描述语言 (HDL)，广泛应用于数字电路设计和验证。
在数字电路设计中，查找算法是一种重要的算法，用于在给定数据集中搜索特定元素。
本文将详细探讨在 Verilog 中实现查找算法的方法和技巧。
二、查找算法概述查找算法是一种在给定数据集中搜索特定元素的算法。
它可以帮助我们快速找到需要的数据，提高程序的效率。
常见的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找等。
2.1 线性查找线性查找是一种简单直观的查找算法。
它从数据集的第一个元素开始，逐个比较元素，直到找到目标元素或遍历完整个数据集。
2.2 二分查找二分查找是一种高效的查找算法，适用于有序数据集。
它通过将数据集分成两部分，并与目标元素进行比较，从而缩小查找范围，直到找到目标元素或确定目标元素不存在。
2.3 哈希查找哈希查找是一种基于哈希表的查找算法。
它通过将目标元素的关键字映射到哈希表中的一个位置，并在该位置上查找目标元素。
哈希查找具有快速查找的特点，适用于大规模数据集。
三、Verilog 中的查找算法实现在 Verilog 中，我们可以使用模块化的方式实现查找算法。
下面以二分查找算法为例，介绍在 Verilog 中实现查找算法的步骤和注意事项。
3.1 模块设计首先，我们需要设计一个模块来实现二分查找算法。
该模块包括输入信号和输出信号，用于接收数据集和目标元素，并输出目标元素在数据集中的位置。
3.2 数据集存储在 Verilog 中，我们可以使用数组来存储数据集。
数组可以通过参数化来灵活地定义大小，以适应不同规模的数据集。
3.3 二分查找逻辑在模块中，我们需要实现二分查找的逻辑。
首先，我们需要对数据集进行排序，以确保数据集是有序的。
然后，我们可以使用循环和条件语句来实现二分查找的逻辑。
3.4 输出结果最后，我们需要将查找结果输出。
在 Verilog 中，我们可以使用输出端口来输出目标元素在数据集中的位置。
Verilog HDL2011_2012
仿真结果：
1.4 FIFO模型设计之二
支持连续写，连续读。 启动写操作，外部单一时钟节拍写，实际完成需滞后一拍 启动读操作，外部单一时钟节拍读，但需等待一拍 读、写不可同时进行
//Fifo of continuous operation //Size:255Bytes module fifo_c(clk,nreset,pe,ph,fifo_in,fifo_out,data, fifo_wr,fifo_rd,busy,empty,full,state,wr,rd); input clk,nreset,fifo_wr,fifo_rd;// input[7:0] fifo_in; output[1:0] state; output empty,full,wr,rd,busy;// output[7:0] fifo_out,pe,ph,data; reg[1:0] state; reg[7:0] fifo_out,data; reg wr,rd,empty,full,busy; //fifo write , read ,empty , full reg[7:0]pe,ph; //fifo point:P_end,P_head parameter write=1,read=2,stop=0;
序列信号发生器。 例1-2：11010100序列信号发生器。 ： 序列信号发生器
module generator (out,clk); output[2:0] state; output out; input clk; reg[2:0] state ; reg out; always @(posedge clk) begin state<=state+1 ; case(state) 3’b000:out<=1; 3’b001:out<=1; 3’b010:out<=0; 3’b011:out<=1; 3’b100:out<=0; 3’b101:out<=1; 3’b110:out<=0; 3’b111:out<=0; default: out<=0; endcase end endmodule
实验一1 1位全加器的设计
实验一1位全加器的设计一、实验目的1.熟悉ISE软件的使用；2.熟悉下载平台的使用；3.掌握利用层次结构描述法设计电路。
二、实验原理及说明由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如图1所示。
该设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验板，其中a,b,cin 信号可采用实验箱上SW0,SW1,SW2键作为输入，输出sum,cout信号采用发光二极管LED3，LED2来显示。
图1 全加器原理图三、实验步骤1.在ISE软件下创建一工程，工程名为full_adder，工程路径在E盘，或DATA盘，并以学号为文件夹，注意不要有中文路径，注意：不可将工程放到默认的软件安装目录中。
芯片名为Spartan3E系列的XC3S500E-PQG2082.新建Verilog HDL文件，首先设计半加器，输入如下源程序；module half_adder(a,b,s,co);input a,b;output s,co;wire s,co;assign co=a & b;assign s=a ^ b;endmodule3.保存半加器程序为half_adder.v，通过HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，随后进行功能仿真、时序仿真，验证设计的正确性，观察两种仿真波形的差异。
4.在Design窗口中，选择Design Utilities→Create Schematic Symbol创建半加器模块；5.新建一原理图(Schematic)文件，在原理图中调用两个半加器模块、一个或门模块,按照图1所示连接电路，并连接输入、输出引脚。
完成后另保存full_adder.sch。
6.对设计进行综合，如出现错误请按照错误提示进行修改。
7.HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，分别进行功能与时序仿真，验证全加器的逻辑功能，观察两类波形的差异。
Verilog HDL数字设计教程(贺敬凯)第1章
路网表。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
波形图输入方法则是将待设计的电路看成是一个黑盒子，
只需告诉EDA工具该黑盒子电路的输入和输出时序波形图，
EDA工具就可以完成黑盒子电路的设计。 原理图输入方法是一种类似于传统电子设计方法的原理 图编辑输入方式，即在EDA软件的图形编辑界面上绘制能完 成特定功能的电路原理图。原理图由逻辑器件(符号)和连接
理图和信号的连接表，如果是一个大的系统，将是一大摞图
纸，以后系统若出现问题，查找、修改起来都很麻烦。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
上述过程是从底层开始，或在已有的功能模块的基础上 来搭建高层次的模块直至整个系统的。因此这种传统的电子 系统的设计过程是一种自底向上(Bottom-Up)的设计，设计 过程必须从存在的基本单元模块出发，基本单元模块必须是 已经设计成熟的标准单元模块或其他项目已开发好的单元模 块。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
本书所有设计最终的实现目标主要定位于FPGA，因此下
面重点介绍FPGA的开发流程。FPGA的EDA开发流程如图1-3
所示。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
图1-3 FPGA的EDA开发流程
第1章 Verilog HDL数字设计综述
从图1-3可以看出，FPGA的开发流程与图1-2所示的用 EDA工具设计数字系统的流程基本相同，都需要设计输入、 功能仿真、逻辑综合、布局布线(适配)、时序仿真、物理实 现等几个步骤。下面将分别介绍主要设计模块的功能特点。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
1. 设计输入 在EDA软件平台上开发FPGA/CPLD时，首先要将电路系 统以一定的表达方式输入计算机。通常，EDA工具的设计输 入可分为以下两种类型：
verilog4选一数据选择器原理(一)
verilog4选一数据选择器原理(一)Verilog中的4选1数据选择器简介在数字电路中，数据选择器是一种常见的电路组件，用于从多个数据输入中选择一个输出。
Verilog是一种硬件描述语言，广泛用于数字电路的设计和仿真。
本文将介绍Verilog中的4选1数据选择器的原理和实现方法。
原理4选1数据选择器有4个输入和1个输出。
根据选择信号，从4个输入中选择一个输入作为输出。
选择信号是2位的二进制数，共有4种可能的状态，每种状态对应一个输入。
当选择信号为00时，输出为第一个输入；当选择信号为01时，输出为第二个输入；当选择信号为10时，输出为第三个输入；当选择信号为11时，输出为第四个输入。
逻辑电路图以下是4选1数据选择器的逻辑电路图：______S0 ----| || |S1 ----| |----- Y|______|Verilog实现下面是实现4选1数据选择器的Verilog代码示例：module mux4to1 (input [3:0] D, input [1:0] S, outpu t Y);assign Y = (S[1] & S[0] & D[3]) | (S[1] & ~S[0] & D [2])| (~S[1] & S[0] & D[1]) | (~S[1] & ~S[0] & D[0]);endmodule在上面的代码中，D是4个输入的信号线，S是选择信号线，Y是输出信号线。
根据选择信号的不同状态，使用逻辑运算符进行输入的选取，然后将结果输出到输出信号线Y上。
仿真测试为了验证4选1数据选择器的正确性，可以进行仿真测试。
以下是一个简单的测试示例：module test_mux4to1;// Declare signalsreg [3:0] D;reg [1:0] S;wire Y;// Instantiate the modulemux4to1 mux (D, S, Y);// Stimulusinitial begin// Test case 1D = 4'b0001; S = 2'b00; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 2D = 4'b0001; S = 2'b01; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 3D = 4'b0001; S = 2'b10; // Expect Y to be 0 #10;// Test case 4D = 4'b0001; S = 2'b11; // Expect Y to be 1 #10;$finish;endendmodule上述代码中，D和S是输入信号，Y是输出信号。
EDA技术及应用—Verilog HDL版(第三版) (1)
第2章 大规模可编程逻辑器件
(4) 封装代码。如Altera公司的EPM7128SLC84中的LC， 表示采用PLCC封装(Plastic Leaded Chip Carrier，塑料方形扁 平封装)。PLD封装除PLCC外，还有BGA(Ball Grid Array， 球形网状阵列)、C/JLCC(Ceramic /J-Leaded Chip Carrier,)、 C/M/P/TQFP(Ceramic/Metal/Plastic/Thin Quard Flat Package)、 PDIP/DIP(Plastic Double In line Package)、PGA(Ceramic Pin Grid Array)等，多以其缩写来描述，但要注意各公司稍有差 别，如PLCC，Altera公司用LC描述，Xilinx公司用PC描述， Lattice公司用J来描述。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1.1 PLD的发展进程
最早的可编程逻辑器件出现在20世纪70年代初，主要是 可编程只读存储器(PROM)和可编程逻辑阵列(PLA)。20世 纪70年代末出现了可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称PAL)器件。20世纪80年代初期，美国Lattice公 司推出了一种新型的PLD器件，称为通用阵列逻辑(Generic Array Logic，简称GAL)，一般认为它是第二代PLD器件。 随着技术进步，生产工艺不断改进，器件规模不断扩大，逻 辑功能不断增强，各种可编程逻辑器件如雨后春笋般涌现， 如PROM、EPROM、EEPROM等。
第2章 大规模可编程逻辑器件
采用ISP技术之后，硬件设计可以变得像软件设计那样灵活 而易于修改，硬件的功能也可以实时地加以更新或按预定的 程序改变配置。这不仅扩展了器件的用途，缩短了系统的设 计和调试周期，而且还省去了对器件单独编程的环节，因而 也省去了器件编程设备，简化了目标系统的现场升级和维护 工作。
verilog(1)
Z or z
High Impedance
0、1代表常见的布尔状态或者电平的状态 X常用于仿真中表示发生冲突或者错误，也可用于表示“don’t care” Z代表电路中的高阻状态 0、1、Z状态存在于真实的电路当中
9
常量
整数型：
8’b0100_1011
实数：1.34，1.3e2（130） 字符串：“FourValue”
基于名字
7
语法规范与注释
标志符由数字、字母、符号($)和下划线构成，但
是必须以字母或者下划线作为首字符 标志符区分大小写 语句遵循自由格式，可以每一条语句占用一行或者 多条语句共用一行 基本语句以“；”结束 注释有两种形式“//”和“/* */”
//单行注释 /* 多行注释 可以单行也可以跨行 */
有关Verilog的 全部权利都移交 OVI Cadence购买 Verilog版权 Verilog XL 诞生 1980 s
,
1990
Verilog IEEE1364-2001 标准发布
1987 1989 Synopsys公 司支持 Verilog输入
4
Verilog is a HDL
软件编程语言最终被转换为机器指令，可以在一台
– ABEL、ISPS、VHDL、Verilog、SystemC、SystemVerilog ……
3
Verilog语言的发展历史
“Verilog”= “Verification” + “Logic”
Verilog IEEE1364-2005 标准发布 使用模拟和数字 的Verilog 标准 发布 1995 1999 Verilog IEEE1364-1995 标准发布 Verilog HDL 公开发表 2001 2005 并入 SystemVerilog 标准IEEE 1800 2009
Verilog语法基础(1)
值确定是指所有的位为0或1。 不确定值是有值为x或z的位。
module equalities1(); reg [3: 0] rega, regb, regc; reg val; initial begin rega = 4'b0011; regb = 4'b1010; regc = 4'b1x10; end initial fork #10 val = rega == regb ; // val = 0 #20 val = rega != regc; // val = 1 #30 val = regb != regc; // val = x #40 val = regc == regc; // val = x #50 $finish; join endmodule
module arithops (); 注意integer和reg parameter five = 5; 类型在算术运算 时的差别。integer integer ans, int; reg [3: 0] rega, regb; 是有符号数，而 reg是无符号数。 reg [3: 0] num; initial begin rega = 3; regb = 4'b1010; int = -3; //int = 1111……1111_1101 end initial fork #10 ans = five * int; // ans = -15 #20 ans = (int + 5)/ 2; // ans = 1 #30 ans = five/ int; // ans = -1 #40 num = rega + regb; // num = 1101 #50 num = rega + 1; // num = 0100 #60 num = int; // num = 1101 #70 num = regb % rega; // num = 1 #80 $finish; join endmodule
Verilog-1组合
三、Verilog HDL语言的描述风格
Verilog HDL语言的描述风格，或者说描述方式，又可分为 三类 行为型描述指对行为与功能进行描述，它只描述行为特征， 而没有涉及到用什么样的时序逻辑电路来实现，因此是一 种使用高级语言的方法，具有很强的通用性和有效性。 数据流型描述指根据数据在寄存器之间的流动和处理过程 对电路进行描述。通过assign连续赋值实现组合逻辑功能 的描述。 结构型描述指描述实体连接的结构方式，它通常通过实例 进行描述，将Verilog已定义的基元实例嵌入到语言中。
(2)重复执行语句always 程序行1“always @( a or b or s)”为重复执行语句。
always后面跟了一个时间控制语句，时间控制通过事件表达 式(关键词“@”)实现，时间控制部分为完整敏感信号列表 ，只要任意敏感信号发生变化，过程块将重复连续执行， 持续整个模拟过程。
(3)条件语句(if-else)
inout类型端口必须是网表（net）类型 接口端，数据的接受者必须是网表类型
//例5.10.1 module Mux21 (a,b,s,y);
input a,b; input s; output y; assign y = (s==0)? a : b; endmodule
//----------------1
sel(1)
sel(0)
out
0
0
in0
0
1
in1
1
0
in2
1
1
in3
1.Verilog 语言描述
//例5.10.5
module mux4_1(out,in0,in1,in2,in3,sel);
output out;
【实验1】阻塞式赋值与非阻塞式赋值的区别
【实验1】阻塞式赋值与非阻塞式赋值的区别一、实验目的1.深入理解和掌握阻塞式赋值与非阻塞式赋值的概念和区别。
2.深入理解顺序执行和并发执行的概念。
二、实验内容阻塞式赋值与非阻塞式赋值是Verilog HDL电路设计的难点之一，需要清楚它们之间在语法上的区别以及综合后所得到的电路在结构上的区别。
在always块中，阻塞式赋值可以理解为赋值语句是顺序执行的，而非阻塞赋值语句可理解是并发执行的。
在实际的时序逻辑设计中，一般采大多采用非阻塞赋值方式，有时为了在同一周期实现相互关联的操作，也使用阻塞赋值语句。
把在一个always块中实现的两个阻塞赋值语句分别放在两个always 块中实现，通过仿真波形理解顺序执行和并发执行的概念。
三、阻塞式赋值与非阻塞式赋值程序（见书上P163页）四、实验报告应包括如下实验结果1.阻塞式赋值与非阻塞式赋值在功能仿真时的波形图，并做简要分析。
非阻塞式分析：非阻塞式的功能仿真，当初始值b=0,c=0，遇到时钟上升沿，a变为1.always中的两条语句同时执行，这时b的值为1，c的值为b的初始值0.再下一个时钟上升沿，初始值a=1,b=1,c=0，这时always中的两条语句同时执行，b的值还为1，c的值为b的初始值1阻塞式：分析：阻塞式的功能仿真，当初始值b=0,c=0，遇到时钟上升沿， a变为1.always 中的两条语句顺序执行，这时b的值为1，c的值为b刚得到的新值1.当a变为0时，在时钟上升沿，b变为0，接下来c被赋予b的新值0阻塞式赋值与非阻塞式赋值在时序仿真时的波形图，并做简要分析。
非阻塞式：分析：非阻塞式的时序仿真，当初始值b=0,c=0时，遇到时钟上升沿，a变为1. always中的两条语句同时执行，但这时因为电路有延时，所以b会滞后上升沿一段时间才变为1。
c 的值为b的初始值0.再下一个时钟上升沿，初始值a=1,b=1,c=0，这时always中的两条语句同时执行，b的值还为1，c的值为b的初始值1阻塞式：分析：阻塞式的时序仿真，当初始值b=0,c=0，遇到时钟上升沿，a变为1. always中的两条语句顺序执行，但因为内部电路有时延，所以b会滞后一段时间才变为1，c的值为b刚得到的新值1.当a变为0时，在时钟上升沿，b变为0，同样，因为内部电路有时延，所以b会滞后一段时间才变为0，接下来c被赋予b的新值03.若把阻塞赋值模块中的语句always@(posedge clk)beginb=a;c=b;end改为always@(posedge clk)b=a;always@(posedge clk)c=b;功能仿真的结果会有什么变化？分析变化的原因。
verilog中复位值为1,综合出来的电路 -回复
verilog中复位值为1，综合出来的电路-回复Verilog 中复位值为1，综合出来的电路在数字电路设计中，复位电路起着重要的作用。
复位（reset）信号可以使电路的元件在启动时回到一个确定的状态，以确保电路正确运行。
而在Verilog 中，复位信号的值通常被定义为1，也就是高电平（VDD）。
本文将通过一步一步的解释，深入探讨Verilog 中复位值为1 所综合出的电路。
第一步：复位信号的定义在Verilog 中，复位信号一般被定义为一个输入端口，在模块的接口中声明。
该输入端口可以是单独的信号，也可以是一个复位向量，其中不同的位可以分别对应不同的元件。
复位信号的值通常用一个位宽为1 的线（wire）或寄存器（reg）表示。
在此处，我们假设复位信号为单一的位宽为1 的元件。
第二步：复位电路的概念复位电路的目的是将电路的内部元件恢复到一个确定的状态，以使电路正确的启动。
当复位信号为高电平（1）时，复位电路应该工作，将所需的部件或寄存器重置为初始状态。
当复位信号为低电平（0）时，复位电路应停止工作，并将各个元件保持在其当前状态。
第三步：复位电路的实现在Verilog 中，复位电路的实现可以通过不同的逻辑门和触发器来完成。
下面是几种常见的复位电路实现方法：1. 异或门（XOR）在该方法中，复位信号与某些输入信号通过异或门进行连接，以产生重置信号。
当复位信号为高电平（1）时，异或门的输出为低电平（0），从而产生重置信号，将电路元件恢复到初始状态。
2. 与非门（AND-OR）在该方法中，复位信号的反相与其他输入信号通过与非门进行连接，以产生重置信号。
当复位信号为高电平（1）时，与非门的输出为低电平（0），从而产生重置信号，将电路元件恢复到初始状态。
3. 触发器触发器是存储器件，可以通过控制信号的变化来控制其输入信号的存储。
在这种方法中，复位信号用于触发器的控制端口，当复位信号为高电平（1）时，触发器将其输出设置为初始状态。
电子电路设计训练(北航)exp2014verilog课件
实验结果分析
功能分析
分析所设计的电路是否实现了预期的功能， 并找出可能存在的问题。
性能分析
测试电路的性能指标，如频率响应、功耗等 ，并进行分析和优化。
可靠性分析
对电路的可靠性进行评估，包括稳定性、耐 久性和环境适应性等方面。
总结与改进
总结实验过程中的经验和教训，提出改进和 优化电路设计的建议。
寄存器在电子系统中广泛应用，如用于数据的暂存、缓冲、计数、移位等操作，实现数 据的传递和控制。
计数器
计数器定义
计数器是一种时序逻辑电路，能够实现计数的功能，对输入的时 钟信号进行计数，输出计数值。
计数器分类
根据计数的特点和进制数，计数器可以分为二进制计数器、十进制 计数器和任意进制计数器。
计数器应用
03
时序逻辑电路设计
寄存器
寄存器定义
寄存器是一种存储数据的电路，能够保存二进制数据，并在时钟信号的控制下，将数据 从一个状态转移到另一个状态。
寄存器分类
根据功能和结构的不同，寄存器可以分为基本寄存器和移位寄存器。基本寄存器只能存 储数据，而移位寄存器除了存储数据外，还能实现数据的移位操作。
寄存器应用
电子电路设计训练(北航 )exp2014verilog课件
xx年xx月xx日
• Verilog语言基础 • 组合逻辑电路设计 • 时序逻辑电路设计 • 系统级设计 • 实践环节
目录
01
Verilog语言基础
语言特点
01
硬件描述语言
面向对象
02
03
仿真和综合
Verilog是一种硬件描述语言，用 于描述数字电路和系统的结构和 行为。
它包括测试程序、测试仪器和测试夹 具等组件。
实验一verilog门级建模
西安郵電學院verilog设计基础课内实验报告书系部名称：计算机系学生姓名：常成娟专业名称：电子信息科学与技术班级：电科0603学号：22号时间： 2006-9-11 至 2006-9-22实验题目门级建模一、实验内容1、使用bufif0和bufif1设计一个二选一多路选择器；2、在设计完成后，写出激励模块对其进行仿真。
二、详细设计多路选择器，如下图所示：门b1和b2的延迟如下所示：最小值典型值最大值上升延迟 1 2 3下降延迟 3 4 5关断延迟 5 6 7用三个输入端in1，in2，s，一个输出端out，其功能是实现一个二选一多路选择器。
用s来控制输出。
用下面的输入——输出关系表对其功能进行验证：In0 In1 s Out0 1 1 10 1 0 01 0 1 01 0 0 11 0 1 0三、仿真结果四、调试情况，设计技巧及体会通过本次实验我学会了从门级抽象的角度来设计电路，同时练习了所学的词法约定和语法结构、模块以及端口。
学会自己独立使用verilog语言对实际硬件建模。
并学会了如何设计激励，尽可能把在容易出现的错误找出来地方改变激励信号，在五、源程序清单module mux2(out, in1, in0,s);output out;input in0,in1,s;bufif0 #(1:2:3,3:4:5,5:6:7) b1(out,in0,s);bufif1 #(1:2:3,3:4:5,5:6:7) b2(out,in1,s);endmodulemodule t_mux2;reg IN1,IN0,S;wire OUT;mux2 s1(OUT,IN1,IN0,S);initialbeginIN0= 0;IN1= 1;S= 1;#10 S= 0;#10 S= 1;IN0= 1;IN1= 0;S= 1;#10 S= 0;#10 S= 1;endinitial$monitor($time,"IN0= %b,IN1= %b,S= %b,OUT= %b\n",IN0,IN1,S,OUT); endmodule。
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实验一
一.实验内容：
a.用数据流建模编写如图1奇偶校验电路模块，并编写测试模块仿真
图1 奇偶校验电路模块
b.编写2/4译码器电路模块，并编写测试模块仿真
2.实验指导
2.1创建工程及工程库
a.在MODELSIM菜单栏中选择FILE-NEW-PROJECT输入工程名及工程库名称。
b.创建工程及工程库后，添加两个文件，电路模块文件及测试模块文件到所创建的工程中。
c.编写电路模块及测试模块程序。
d.编译电路模块及测试模块程序。
2.2运行仿真
编译电路模块及测试模块程序通过后，在菜单栏中或快捷键选SIMULATE，启动仿真，进入START SIMULATION 对话框，在工作库名下，选中顶层测试模块，点击OK，进入仿真界面。
进入仿真界面后，在SIM工作区选中测试模块，添加仿真信号，选中测试模块，在右键弹出的菜单中选择ADD-ADD TO WAVE。
完成上述操作后，可运行仿真。
2.3参考设计
2.3.1奇偶校
a.电路模块
module parity_9_bit(D,even,odd);
input [8:0] D;
output even,odd;
assign #(4,3) odd=~even;
assign #(4,4) even=(((D[0]^D[1])^D[2]^D[3]))^((D[4]^D[5])^(D[6]^D[7])))^D[8];
endmodule
b.测试模块
module test_parity;
2.3.2译码器
a.2/4译码器真值表
b.电路模块
module decode2_4(d,s);
二．程序设计
2.14奇偶校验程序
module jioujiao (D, even,odd) ;
input [8:0] D ;
output even, odd;
assign #(4,3) odd= ~even;
assign #(4,4) even= (((D[0]^D[1])^(D[2]^D[3]))^ ((D[4]^D[5])^
(D[6]^D[7])))^ D[8];
endmodule
测试程序
`timescale 1 ns/ 1 ns
module parity_9_bit_vlg_tst();
// constants
// general purpose registers
// test vector input registers
reg [8:0] D;
// wires
wire even;
wire odd;
// assign statements (if any)
parity_9_bit i1 (
// port map - connection between master ports and signals/registers .D(D),
.even(even),
.odd(odd)
);
initial
begin
#0 D = 0;
#20 D = 1;
#30 D = 9'b0_0000_0011;
#30 D = 9'b0_0000_0111;
#30 D = 9'b0_0000_1111;
#30 D = 9'b0_0001_1111;
#30 D = 9'b0_0011_1111;
#30 D = 9'b0_0111_1111;
#30 $stop;
end
endmodule
2.24二四译码器程序
module decode2_4(d, s, rst);
input [1:0]s;
input rst;
output [3:0]d;
reg [3:0]d;
always @(s or rst)
begin
if(!rst)
d <= 0;
else if(s==2'b00) d <= 4'b0001;
else if(s==2'b01) d <= 4'b0010;
else if(s==2'b10) d <= 4'b0100;
else if(s==2'b11) d <= 4'b1000;
end
endmodule
测试程序
`timescale 1 ns/ 1 ps
module decode2_4_vlg_tst();
// constants
// general purpose registers
reg eachvec;
// test vector input registers
reg rst;
reg [1:0] s;
wire [3:0] d;
// assign statements (if any)
decode2_4 i1 (
.d(d),
.rst(rst),
.s(s)
);
initial
begin
s = 0;
rst = 1;
#1 rst = 0;
#1 rst = 1;
#10
s=2'b00;
#10
s=2'b01;
#10
s=2'b10;
#10
s=2'b11;
#10 $stop;
end
endmodule
三．实验结果
测试图1
图2 1奇偶校验仿真图
图22二四译码器仿真图
四．实验总结
本次实验是通过数据流建模的方式完成部分任务，通过本次实验。
我了解到了奇偶校验电路的工作方式。
知道了通信系统的最常用的一种校验。
经过二-四译码器的编写。
我知道了计算的内部是如果进行寻址。
知道了2-4译码器的工作方式。