Verilog语言快速入门

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verilog语法基础概念

verilog语法基础概念

verilog语法基础概念【verilog语法基础概念】文章目录:1. 介绍2. 模块和端口3. 数据类型4. 信号声明与赋值5. 运算符6. 控制结构7. 实例8. 总结【1. 介绍】Verilog是一种硬件描述语言,用于对数字电路进行建模和仿真。

它是一种结构化的语言,可方便地表示电路的层次结构和行为。

本文将介绍Verilog语言的基础概念,帮助您快速入门。

【2. 模块和端口】在Verilog中,我们使用模块(module)来表示电路的组件。

模块定义了电路的接口和行为。

每个电路都由一个或多个模块组成。

模块可以有输入端口(input)、输出端口(output)和内部信号(wire)。

模块定义的一般形式如下:module 模块名(输入端口声明, 输出端口声明);// Verilog代码endmodule下面是一个简单的模块定义示例:module AndGate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule【3. 数据类型】在Verilog中,数据类型用于定义信号或内存中存储的值的类型。

常用的Verilog数据类型有:- 位(bit): 表示二进制中的一个位,取值为0或1。

- 向量(vector): 由多个位组成的数据类型。

向量可以表示多位的二进制数,例如4位的向量可以表示16种不同的值。

- 寄存器(reg): 用于存储和传输数据的元件。

可以使用reg类型声明寄存器变量。

- 线(wire): 用于表示信号的元件。

可以使用wire类型声明信号变量。

下面是数据类型的声明示例:input [3:0] a; // 4位输入向量output reg [1:0] b; // 2位输出向量的寄存器wire [7:0] c; // 8位线信号【4. 信号声明与赋值】Verilog中使用信号(signal)来表示电路中的输入、输出和内部临时变量。

verilog教程

verilog教程

verilog教程Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字系统的行为和结构。

它是一种流行的HDL,广泛用于硬件设计和验证领域。

本教程将介绍Verilog的基本概念和语法,以帮助初学者入门。

一、Verilog的基本概念1.1 什么是VerilogVerilog是一种描述数字系统的语言,它可以用来描述硬件电路、验证设计的正确性以及进行电路仿真。

1.2 Verilog的应用领域Verilog广泛应用于硬件设计和验证领域,包括用于开发ASIC(应用特定集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)以及其他数字系统的设计。

1.3 Verilog的版本Verilog有多个版本,包括Verilog-1995、Verilog-2001以及最新的Verilog-2005、这些版本之间有一些语法和功能上的差异。

二、Verilog的语法结构2.1模块和端口在Verilog中,所有的电路描述都是由模块(module)组成的。

模块是电路的基本组成单元,可以看作是一个黑盒子,它接受一些输入,产生一些输出。

2.2信号声明在Verilog中,我们需要声明所有的输入和输出信号。

可以使用`input`和`output`关键字来声明这些信号。

2.3电路实现Verilog允许使用多种语句和结构来描述电路的行为和结构。

这些语句包括顺序语句、条件语句、循环语句以及层次结构。

2.4实例化模块在一个模块中,我们可以实例化其他的模块。

这样可以将一个大的电路拆分成多个小的模块,方便编写和测试。

三、Verilog的仿真和验证3.1静态验证Verilog语言本身提供了很多语法和语义层面的验证功能,对于语法和类型错误会有相应的提示。

3.2激励设计在进行电路验证时,我们需要为输入信号提供激励。

Verilog提供了一种称为`testbench`的特殊模块,用于生成输入信号并将其应用到待验证的电路中。

3.3波形仿真在Verilog中,我们可以使用仿真器来模拟电路的行为,并生成波形图来验证电路是否按预期工作。

2024版华为Verilog入门教程

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目录•Verilog概述•Verilog基础语法•组合逻辑电路设计•时序逻辑电路设计•数字系统设计方法学•华为Verilog编程规范与技巧Verilog概述1 2 3Verilog语言诞生,最初用于模拟电子系统的行为。

1980年代初期Verilog逐渐发展成为硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统的结构和行为。

1980年代中期Verilog不断完善和发展,成为电子设计自动化(EDA)领域的重要标准之一,广泛应用于集成电路设计、FPGA开发等领域。

1990年代至今Verilog历史与发展集成电路设计Verilog可用于描述数字集成电路的逻辑功能、时序关系和电路结构,是IC设计领域的重要工具。

FPGA开发Verilog可用于FPGA的逻辑设计和编程,实现复杂的数字系统和算法。

ASIC设计Verilog可用于ASIC设计的各个阶段,包括逻辑设计、综合、布局布线等。

系统级建模与仿真Verilog可用于构建系统级模型,进行系统仿真和性能分析。

Verilog应用领域01Verilog 是一种硬件描述语言(HDL ),用于描述数字电路和系统的结构和行为。

02与其他硬件描述语言(如VHDL )相比,Verilog具有更接近C 语言的语法风格,易于学习和使用。

Verilog 支持多种抽象层次的描述,包括行为级、寄存器传输级(RTL )、门级和开关级,方便设计师在不同设计阶段使用。

Verilog 与硬件描述语言关系02Verilog基础语法标识符与关键字标识符用于标识变量、模块、函数等程序实体的名称,由字母、数字和下划线组成,首字符必须是字母或下划线。

关键字Verilog语言中的保留字,用于定义语言结构和控制语句,如`module`、`input`、`output`、`if`、`else`等。

数据类型与运算符数据类型包括整型(`integer`)、实型(`real`)、时间型(`time`)以及用户自定义类型等。

(完整word版)Verilog-A30分钟快速入门教程.docx

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(完整word版)Verilog-A30分钟快速入门教程.docxVerilog-A 30分钟快速入门教程进入正题,学了几天的Verilog-A,平台是Agilent ADS,主要参考“ Verilog- AMS Language Reference Manual”和ADS的帮助文档。

现在的状态算是入门了,写了个简单的PLL。

总结这几天的学习,觉得效率太低,我以前有一定 Verilog 基础,研一时学过一点 VHDL-AMS ,学到现在这个状态应该半天就够了;入门的话, 30 分钟足矣;跟着这个教程走,你会很快了解和熟悉Verilog-A 。

(前提是有一定的Verilog 基础和电路基础)1、基尔霍夫定律撑起了整个电路学的大厦(当然也可以认为基尔霍夫定律只是麦克斯韦方程的简化版),作为模拟电路描述语言Verilog-A ,同样将基尔霍夫定律作为其基本,最重要的两个概念便是流量(Flow) 和位 (Potential) ,在电学里是电流和电压,在力学里可以是力和距离,在热学里可以是功率和温差,等等。

在Verilog-A中,你可以将电阻电容电感等器件用一个方程式来表述,比如I(out) <+ V(out)/R ,这样就产生了一个电阻,最后 Verilog-A 仿真器会用某种算法( 迭代是最常见的 ) 将 I(out) 和 V(out) 求解出来,然后根据这个解去算下一个时刻的 I 、V 等,当然这仅仅是指时域仿真。

2 、下面讲Verilog-A的语法:begin end //相当于C语言的一对大括号,与Verilog同if ( expression ) true_statement ;[ else false_statement ; ] //与Verilog同case ( expression ) case_item { case_item } endcasefor ( procedural_assignment ; expression;procedural_assignment ) statement//case与for语句都跟Verilog、C语言类似cross( expr [, dir [, time_tol [, expr_tol ]]] );//cross 用来产生一个 event ,如:@(cross(V(sample) -2.0, +1.0))//指 sample 的电压超过 2.0 时触发该事件,将会执行后面的语句,+1.0 表示正向越过, -1.0 则相反ddt( expr )// 求导,如:I(n1,n2) <+ C * ddt(V(n1, n2)); //表示了一个电容idt( expr ,[ ic [, assert [, abstol ]]] ) //积分,如:V(out) <+ gain * idt(V(in) ,0) + gain * V(in);// 比例积分,式中的 0 表示积分的初值transition( expr [, time_delay [, rise_time [, fall_time [, time_tol ]]]] )// 将 expr 的值 delay一下并指定上升下降沿时间,相当于一个传输门laplace_zp( expr ,ζ ,ρ)将expr 进行拉普拉斯变换,具体表达式参看相关文献,还有laplace_zd()等数据类型:integer 、real ,另外就是 discipline ,不知道怎么翻译比较好,比如说它将电压电流这两个nature 类型作为一个discipline ,这些都在disciplines.vams这个头文件里建好了,编程时要`include "disciplines.vams"。

第4部分verilog语法入门学习课件

第4部分verilog语法入门学习课件
·在过程块中对变量赋值时,忘了把它定义为寄存器 类型(reg)或已把它定义为连接类型了(wire) · 把实例的输出连接出去时,把它定义为寄存器类型
寄存器类型变量共有四种数据类型:
类型
功能
.
reg
无符号整数变量,可以选择不同的位宽。
integer 有符号整数变量,32位宽,算术运算可产生2的补码。
real
有符号的浮点数,双精度。
time
无符号整数变量,64位宽(Verilog-XL仿真工具用64位的
正数来记录仿真时刻)
Reg [7:0]a 8位寄存器a
file = /libs/TTL_U/udp.lib
4.3 Verilog 的数据类型和逻辑值
1、Verilog 的四种逻辑值
4buf 4buf
04 0、低、伪、逻辑低、地、VSS、负插入 14 1、高、真、逻辑高、电源、VDD、正插入
4buf
X4 X、不确定:逻辑冲突无法确定其逻辑值
4bufif
endmodule
4.1 简单的 Verilog HDL模块
module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tri_inst(out,in,enable) endmodule
module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? In : "bz; endmodule
· 标识符最长可以达到1023个字符。
· 模块名、端口名和实例名都是标识符。
· Verilog语言是大小写敏感的
4、标识符

VerilogHDL入门教程

VerilogHDL入门教程

VerilogHDL入门教程第一部分:Verilog HDL概述(约200字)Verilog HDL是一种硬件描述语言,用于描述和建模数字电路和系统。

它是一种被广泛使用的硬件设计语言,特别适合用于逻辑设计和验证。

Verilog HDL提供了一种形式化的方式来表示数字电路和系统的行为和结构,使得工程师可以更轻松地进行硬件设计和验证。

第二部分:Verilog HDL基础(约400字)在Verilog HDL中,最基本的组成单元是模块。

模块是Verilog HDL中的一个独立的、可重用的单元,可以由其他模块实例化和连接。

每个模块由端口(输入和输出)和内部功能(如逻辑代码和信号声明)组成。

module and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule这个模块表示一个与门,它有两个输入a和b,一个输出y。

使用assign语句,我们将输出y连接到输入a和b的逻辑与操作。

第三部分:Verilog HDL高级特性(约400字)除了基本的模块和连接之外,Verilog HDL还提供了一些高级特性,用于更复杂的电路建模和验证。

一种特殊的构造是always块。

always块用于描述模块内的行为,基于一个条件或时钟信号的变化。

例如,下面是一个使用always块的模块示例:module counter(input clk, input enable, output reg count);if (enable)count = count + 1;endendmodule这个模块表示一个简单的计数器,在时钟上升沿时根据enable信号增加计数器的值。

Verilog HDL还支持层次化的建模,允许将模块层次化地组织起来,以便更好地管理和复用代码。

层次化建模通过使用模块的层次命名和连接来实现。

例如,我们可以将上面的计数器模块实例化为另一个模块,如下所示:module top_module(input clk, input enable, output reg count);countercounter_inst(.clk(clk), .enable(enable), .count(count));endmodule这个模块实例化了上面定义的计数器模块,并将其内部信号和端口连接到外部接口。

verilog教程

verilog教程

verilog教程当您开始学习Verilog时,以下是一些重要的基础知识和概念。

1. Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述和设计数字电路。

它可以用于模拟、合成和验证电路。

2. Verilog使用模块化的设计风格。

每个设计都由一个或多个模块组成,每个模块有自己的输入和输出。

3. 使用`module`关键字定义一个模块,并在其后给出模块的名称。

```verilogmodule my_module;// 模块主体endmodule```4. 模块内部包含用`input`和`output`声明的端口,用于与其他模块进行通信。

```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);// 模块主体endmodule```5. `wire`关键字用于声明连接不同模块的导线。

可以将导线看作是用于传输数字信号的线。

6. 在模块主体中,可以使用`assign`关键字创建逻辑连接。

逻辑连接使用`=`运算符连接输入和输出。

```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);assign c = a & b;endmodule```7. 除了逻辑连接外,可以在模块内部使用`always`块创建组合和时序逻辑。

```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);reg d;always @(a or b)d = a | b;assign c = d;endmodule```8. Verilog还支持使用`if-else`语句,`case`语句和循环结构等常见的编程结构。

9. 为了模拟和验证设计,可以使用Verilog仿真工具,如ModelSim、VCS等。

Verilog基础入门知识点

Verilog基础入门知识点

Verilog基础入门知识点一、逻辑值逻辑0:表示低电平,也就对应我们电路GND;逻辑1:表示高电平,也就是对应我们电路的VCC;逻辑X:表示未知,有可能是高电平,也有可能是低电平;逻辑Z:表示高阻态,外部没有激励信号,是一个悬空状态。

二、数字进制与表示格式Verilog数字进制格式包括二进制、八进制、十进制和十六进制。

一般常用的为二进制、十进制和十六进制。

二进制表示如下:4’b0101 表示4位二进制数字0101十进制表示如下:4’d2 表示4位十进制数字2(二进制0010)十六进制表示如下:4’ha 表示4位十六进制数字a(二进制1010)16’b1001_1010_1010_1001 = 16’h9AA9三、标识符标识符( identifier)用于定义模块名、端口名、信号名等。

标识符可以是任意一组字母、数字、$符号和_(下划线)符号的组合;但标识符的第一个字符必须是字母或者下划线;标识符是区分大小写的;不建议大小写混合使用;普通内部信号建议全部小写;信号命名最好体现信号的含义,简洁、清晰、易懂;以下是一些推荐的写法:1、用有意义的有效的名字如sum 、cpu_addr等。

2、用下划线区分词,如cpu_addr。

3、采用一些前缀或后缀,比如时钟采用clk前缀:clk_50,clk_cpu;三、数据类型在Verilog 语言中,主要有三大类数据类型:寄存器数据类型、线网数据类型和参数数据类型。

从名称中,我们可以看出,真正在数字电路中起作用的数据类型应该是寄存器数据类型和线网数据类型。

寄存器类型:寄存器表示一个抽象的数据存储单元,通过赋值语句可以改变寄存器储存的值寄存器数据类型的关键字是reg,reg 类型数据的默认初始值为不定值xreg类型的数据只能在always 语句和initial 语句中被赋值。

如果该过程语句描述的是时序逻辑,即always语句带有时钟信号,则该寄存器变量对应为触发器;如果该过程语句描述的是组合逻辑,即always语句不带有时钟信号,则该寄存器变量对应为硬件连线;线网类型:线网数据类型包括wire 型和tri 型,其中最常用的就是wire 类型。

verilog语句讲解

verilog语句讲解

Verilog语句讲解一、Verilog语言简介1.1 什么是Verilog语言Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统的行为和结构。

它是一种高级语言,可以用于设计和验证各种电子系统,从简单的门电路到复杂的处理器和系统芯片。

1.2 Verilog语言的特点•面向事件的建模:Verilog可以描述数字电路中的事件和信号变化,使得设计者可以更好地理解和建模系统的行为。

•层次化建模:Verilog允许设计者使用模块化的方式组织代码,从而实现对复杂系统的分层描述。

•并发性支持:Verilog支持并发执行,可以同时执行多个操作,从而提高了系统的性能和效率。

•灵活性:Verilog可以描述各种类型的电路和系统,包括数字逻辑电路、时序电路、存储器和通信接口等。

二、Verilog语句的基本结构2.1 模块定义语句在Verilog中,一个模块是由输入、输出和内部逻辑组成的。

模块定义语句用于定义一个模块的接口和行为。

module module_name(input_list, output_list);// 内部逻辑endmodule•module_name:模块的名称,用于在其他模块中引用该模块。

•input_list:输入端口列表,用于定义模块的输入信号。

•output_list:输出端口列表,用于定义模块的输出信号。

2.2 信号定义语句Verilog中使用信号来表示数据和控制信号。

信号定义语句用于定义信号的类型和宽度。

reg [width-1:0] signal_name;•reg:表示信号的类型为寄存器,可以存储数据。

•[width-1:0]:表示信号的位宽,从高位到低位。

•signal_name:信号的名称,用于在模块内部引用该信号。

2.3 时钟信号定义语句在时序电路中,时钟信号是非常重要的。

Verilog中使用时钟信号来同步和控制电路的操作。

input wire clk;•input wire:表示时钟信号是一个输入信号。

Verilog入门教程笔记

Verilog入门教程笔记
译码器(Decoder)
将编码后的信号还原成原始信号,常用于数据解压缩和控制信号生成。例如, 将3个输入信号译码成8个输出信号的3-8译码器。
多路选择器设计实例
多路选择器(Multiplexer)
根据选择信号从多个输入信号中选择一个输出,常用于数据选择和路由。例如,2选1 多路选择器、4选1多路选择器等。
明确CPU需要实现哪些指令集,具备哪些功能,以及达到什么样的性 能指标。
选择合适的架构
根据需求和性能指标,选择适合的CPU架构,如RISC或CISC。
设计指令集
根据所选架构,设计相应的指令集,包括指令格式、操作码、寻址方 式等。
规划寄存器组
设计寄存器组,包括通用寄存器、特殊功能寄存器等,以满足指令执 行和数据存储的需求。
03
组合逻辑电路设计
基本门电路实现方法
01
02
03
04
05
与门(AND Gate)或门(OR Gate) 非门(NOT Gate)与非门(NAND 或非门(NOR
Ga…
Gat…
实现逻辑与操作,当所有输 入为高电平时输出高电平。
实现逻辑或操作,当任一输 入为高电平时输出高电平。
实现逻辑非操作,将输入信 号取反后输出。
实现二进制数的减法运算,可 以通过加法器和取反器来实现。
实现二进制数的乘法运算,通 常采用逐位相乘再相加的方式 实现。
实现二进制数的除法运算,通 常采用逐位相除再减去的方式 实现,也可以使用更高效的算 法如SRT除法算法等。
04
时序逻辑电路设计
触发器类型及特点介绍
RS触发器
具有置0、置1和保持功能,是基 本存储单元。
数字电路的设计。
发展历程

verilog语言入门教程

verilog语言入门教程

verilog语⾔⼊门教程module a(b, c, d,...z);//module: 模块头 a:模块名(b,c,d,...z):端⼝列表input b;//输⼊声明input wire c;//输⼊声明线⽹类型⽤wire,wire可省略input wire [7:0] d;//[7:0]:输⼊总线位宽0~7所以是8bit总线output e;//输出声明output [7:0] f;//输出总线位宽说明,默认为wire类型,此处省略wireoutput reg [7:0] f;//输出总线寄存器类型⽤reg ...//为了篇幅⼩⼀些省略e~y的声明,实际代码中不可省略assign d = a & b;//assign语句也叫数据流建模语句也叫连续赋值语句,后⾯接的是组合逻辑assign e = (f < g)? 1 : 0;//三⽬运算符always @ (posedge a or negedge b or posedge c...)//always语句,posedge为上升沿触发,negedge为下降沿触发,后⾯接信号表⽰当这个信号上升沿或下降沿时执⾏下⾯的程序begin//begin...end 相当于()if(!b)//if语句beginh <= 4'b0000;//⾮阻塞赋值语句⽤<=,4'b0000表⽰位宽为4,⼆进制表⽰的数0000i <= 32'haabbccdd;//此处表⽰32位宽,16进制表⽰的数aabbccddendelse//else表⽰分⽀case(j)//case语句0 : k <= k + 1'b1;//verilog中没有⾃加的表⽰,所以⽤k = k + 1'b11 : if(k<m) begin l <= 8'd7;j <= 2; end// j <= 2表⽰下⼀个时钟沿触发后跳到2:语句2 : m < = 4'b0001 << 2;//<<移位符号default: j <=0; //default语句表⽰当j取值不是上⾯列出的0,1,2时⾛这条语句endcase//case多路分⽀语句结束标志end//整个always循环结束标志endmodule//整个模块结束标志。

verilog语法基础

verilog语法基础

verilog语法基础Verilog语法基础Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统。

它是一种基于事件的语言,能够描述电路的结构和行为。

本文将介绍Verilog语法的基础知识,包括模块、端口、信号、赋值和运算等。

一、模块(Module)在Verilog中,模块是描述电路的基本单元。

一个模块可以包含多个端口和信号,并定义了电路的功能和结构。

模块的定义使用关键字module,后跟模块的名称和端口列表。

二、端口(Port)Verilog中的端口是模块与外部环境进行通信的接口。

端口可以是输入端口、输出端口或双向端口。

输入端口用于接收外部信号,输出端口用于输出信号至外部,而双向端口则可同时进行输入和输出。

端口的定义使用关键字input、output或inout,后跟端口的类型和名称。

三、信号(Signal)Verilog中的信号用于在模块内部传递和存储数据。

信号可以是寄存器类型或线网类型。

寄存器类型信号用于存储数据,线网类型信号用于传递数据。

信号的定义使用关键字reg或wire,后跟信号的宽度和名称。

四、赋值(Assignment)在Verilog中,使用赋值语句将值分配给信号或变量。

赋值语句可以是阻塞式赋值或非阻塞式赋值。

阻塞式赋值使用等号(=)将右侧的值赋给左侧的信号,而非阻塞式赋值使用双等号(<=)进行赋值。

赋值语句的左侧可以是信号或变量,右侧可以是常数、信号、变量或表达式。

五、运算(Operator)Verilog中支持多种运算,包括算术运算、逻辑运算、位运算和比较运算等。

算术运算包括加法、减法、乘法和除法等;逻辑运算包括与、或、非和异或等;位运算包括位与、位或、位非和位异或等;比较运算包括等于、不等于、大于、小于等。

运算符可以用于常数、信号、变量或表达式之间的运算。

六、条件语句(Conditional Statement)Verilog中的条件语句用于根据条件选择执行不同的操作。

Verilog语法简易教程

Verilog语法简易教程

Verilog语法简易教程Verilog是硬件描述语言(HDL)之一,主要用于硬件设计和仿真。

它于1984年由一家名为Gateway Design Automation的公司开发,并于1985年推出。

Verilog以其简单易学的语法和强大的功能而闻名于世。

本简易教程将向您介绍Verilog的基本语法和常用结构。

它包括模块化设计,数据类型,运算符,条件语句,循环语句和时序建模等内容。

首先,让我们先来了解Verilog中的模块化设计。

在Verilog中,设计是通过定义和连接模块来完成的。

每个模块由输入输出端口和内部逻辑组成。

以下是一个简单的Verilog模块的例子:```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```上述代码定义了一个名为adder的模块,它具有两个输入端口A和B,以及一个输出端口sum。

内部逻辑通过assign语句实现,将输入端口A和B相加,并将结果赋值给输出端口sum。

接下来,让我们了解Verilog中的数据类型和运算符。

Verilog支持多种数据类型,包括位向量(bit vector)、整数(integer)、浮点数(real)等。

其中,位向量是最常用的数据类型。

以下是两个位向量相加的例子:```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```在这个例子中,输入端口A和B都是4位的位向量,输出端口sum也是4位的位向量。

通过使用+运算符,我们可以对这两个位向量进行相加操作,并将结果赋值给输出端口sum。

除了基本的数据类型和运算符,Verilog还提供了丰富的条件和循环语句。

条件语句允许您在程序中根据一些条件执行不同的操作。

以下是一个简单的条件语句的例子:```beginif (A == B)equal = 1;elseequal = 0;endendmodule```在这个例子中,我们使用了always块来定义一个连续的行为。

2 Verilog语言快速入门

2 Verilog语言快速入门
og模块结构
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号 声明 底层模块或 门原语调用 assign 语句 always 语句块
模块说明部分
逻辑功能描述
endmodule
模块结束
7
二、Verilog模块结构
例1:二选一数据选择器的描述
3.Verilog的表达式和运算符 Verilog有9类运算符,可用来实现各种逻辑功能 (1) 算术型 例: 求余,结果为1 Y=5%2; * 乘法 求幂,结果为8 Y=2**3; / 除法 + 加法 说明 减法 算术型运算符用来进行算术运算; % 求余 加减乘除、求幂的操作数可以是实数也可以是整数, 求余运算的操作数只能是整数; ** 求幂

assign语句 always语句 底层模块调用语句
底层模块或门原语 调用(包括生成块)
Initial或always 语句块

任务和函数定义
specify 块(路径延迟)
三种语句顺序无关 除开始的module模 块名和结束的 endmodule必须写 外,其他都是可选的。
endmodule
求余运算结果取第一个操作数的符号。
18
四、用 assign语句描述电路
(2) 逻辑型
! 逻辑非 && 逻辑与 || 逻辑或
例: Y=! (3>2) Y=(2<3) && (5>6); Y=(2<3) || (5>6); Y=(2<3) && 1’bx; Y=(2+3) || (3-3);
逻辑非,结果为0 逻辑与,结果为0 逻辑或,结果为1 逻辑与,结果为x 逻辑或,结果为1

Verilog语言基础入门

Verilog语言基础入门
4
❑ 非阻塞型过程赋值 “<=” :一条非阻塞型赋值语句的 执行,并不会影响块中其它语句的执行。
❑ 连续赋值语句:用关键词 assign,只要输入端操作数的 值
发生变化,该语句就重新计算并刷新赋值结果
数据类型
线网类型(wire):表示 Verilog 元件间的物理连线,一般使 用持续赋值 assign 语句赋值
5
寄存器类型(reg):表示一个抽象的数据存储单元,它只能 在 always 语句和 initial 语句中被赋值
❑ 数组
❑ reg [15:0] reg_file[0:31]; // 32 个 16 位的寄存器构成的寄 存器堆
行为描述
6
module mux2_1(out1, a, b, sel) ; output reg out1, out2; input a, b; input sel;
➢ 测试模块中要调用到设计块,只有这样才能对它进行测试; ➢ 测试模块中应包含测试的激励信号源; ➢ 测试模块能够实施对输出信号的检测。
8
Verilog 电路的仿真与验证
8
Testbench 实例
9
Verilog HDL 语言入门
Verilog 程序的最基本结构
❑ 模块(module)是 Verilog 的基本描述单位,用于 描
述某个设计的功能或结构 ❑ 一个模块可以在另一个模块中使用。
❑ Verilog 大小写敏感
Verilog 模块
• 一个ssign out2 = a+b; //持续赋值语句
always @(sel or a or b) begin if (sel) out1 = b; else out1 = a; end endmodule

verilog语法基本知识

verilog语法基本知识

verilog语法基本知识Verilog语法基本知识Verilog是一种硬件描述语言,用于设计数字电路和系统。

它是一种结构化的编程语言,具有高度的抽象性和可重用性。

本文将介绍Verilog 的基本语法知识。

1.模块定义在Verilog中,一个模块是一个独立的实体,可以包含多个输入和输出端口以及内部逻辑。

模块定义的基本形式如下:module module_name(input port_list, output port_list);//内部逻辑endmodule其中,module_name为模块名称,input port_list为输入端口列表,output port_list为输出端口列表。

2.端口定义在模块定义中,可以定义多个输入和输出端口。

每个端口都有一个名称和数据类型。

例如:input clk; //定义一个时钟输入端口output reg [7:0] data_out; //定义一个8位输出端口3.数据类型Verilog支持多种数据类型,包括整数、浮点数、布尔值、向量等。

整数类型可以是有符号或无符号的,并且可以指定位宽。

例如:reg signed [7:0] num1; //有符号8位整数类型reg unsigned [15:0] num2; //无符号16位整数类型浮点数类型包括实数和双精度实数。

例如:real num3; //实数类型realtime num4; //双精度实数类型布尔值类型包括true和false。

例如:wire flag; //布尔值类型向量类型可以表示多位数据,例如:reg [7:0] data_in; //8位向量类型4.运算符Verilog支持多种运算符,包括算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等。

算术运算符包括加、减、乘、除等。

例如:a =b + c; //加法运算b = d * e; //乘法运算比较运算符包括等于、不等于、大于、小于等。

例如:if(a == b) begin //判断a是否等于b//执行代码end逻辑运算符包括与、或、非等。

verilog教程

verilog教程

verilog教程Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于设计和描述数字电路。

它是一种事件驱动的语言,可以用来描述时序逻辑和组合逻辑。

Verilog可以用于设计和验证各种数字电路,从简单的门电路到复杂的处理器和系统。

Verilog的语法和结构与C语言相似,它由模块、端口、信号和行为描述组成。

Verilog中的模块是模块化设计的基本单元,可以将模块集成到更大的设计中。

模块可以具有输入端口、输出端口和内部信号。

输入和输出端口用于与其他模块进行通信,而内部信号用于在模块内部传递和保存数据。

Verilog的行为描述方式包括并行块和顺序块。

并行块表示同时执行的代码,而顺序块表示按顺序执行的代码。

Verilog中的并行块使用关键字"always @(posedge clock)"来表示,其中的代码只在时钟上升沿触发时执行。

顺序块使用关键字"always @(*)"来表示,其中的代码在输入信号变化时立即执行。

在Verilog中,可以使用各种逻辑运算符,如AND、OR、NOT和XOR,来实现组合逻辑。

此外,还可以使用各种触发器和寄存器类型,如D触发器和JK触发器,来实现时序逻辑。

通过将组合逻辑和时序逻辑结合起来,可以实现复杂的数字电路。

Verilog的仿真可以使用各种工具,如ModelSim和Vivado,来验证设计的正确性。

仿真可以通过将输入信号施加到设计中,然后观察输出信号的变化来进行。

如果输出信号与预期的结果一致,那么设计就是正确的。

在Verilog中,还可以使用分层设计的概念来实现模块的结构化和组织。

通过使用层次化模块,可以将设计划分为更小的模块,并将它们组合在一起以实现更大的系统。

尽管Verilog的学习曲线可能有点陡峭,但它是数字电路设计中最常用和最强大的工具之一。

通过掌握Verilog,您可以实现自己的数字电路设计,并进行验证和测试。

总之,Verilog是一种用于设计和描述数字电路的硬件描述语言。

veriglog基础语法

veriglog基础语法

veriglog基础语法Verilog基础语法Verilog是一种硬件描述语言,常用于设计和仿真数字电路。

它具有丰富的语法规则和特性,能够描述电路的结构、行为和时序。

本文将介绍Verilog的基础语法,包括模块定义、数据类型、运算符、条件语句、循环语句等内容。

一、模块定义在Verilog中,所有的设计都是以模块为基础的。

每个模块由模块名、端口声明和内部逻辑组成。

模块名是唯一的标识符,端口声明用于定义输入输出信号的数量和类型。

模块定义的语法如下所示:module 模块名(端口列表);端口声明内部逻辑endmodule二、数据类型在Verilog中,有多种数据类型可供使用,包括整数、实数、布尔值和位向量。

整数用于表示整数值,实数用于表示带小数的数值,布尔值用于表示真或假,位向量用于表示二进制数据。

数据类型的声明语法如下所示:数据类型变量名;三、运算符Verilog支持多种运算符,包括算术运算符、逻辑运算符、位运算符和比较运算符。

算术运算符用于执行加减乘除等数学运算,逻辑运算符用于执行与或非等逻辑运算,位运算符用于执行位操作,比较运算符用于比较两个值的大小。

运算符的使用示例:a =b + c; // 加法运算d =e && f; // 与运算g = h ^ i; // 异或运算j = (k > l) ? k : l; // 条件运算四、条件语句条件语句用于在不同的条件下执行不同的操作。

Verilog中常用的条件语句有if语句和case语句。

if语句用于执行单一条件的操作,case语句用于执行多个条件的操作。

条件语句的语法如下所示:if (条件)操作else if (条件)操作else操作case (选择表达式)case 值1: 操作1;case 值2: 操作2;default: 操作3;endcase五、循环语句循环语句用于重复执行一段代码,Verilog中常用的循环语句有for 循环和while循环。

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定);对于x或z,认为是不确定的值,比较结果为x;
case等和case不等的结果只能是1或0,对于x、z认为是确定的值,参加
比较;
(5) 按位运算符
~ 按位非 & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 ~^ 按位同或 ^~
例:
Y=~ 4’b11001 & 4’b 0111
当D有变化时(不管是由1变0还是由 0变1),激活该语句块,将D的值赋 给Q; 否则,该语句块挂起,Q的值保持不 变,直到下一次赋值。
3. always语句块
说明: 过程块中的赋值目标必须是reg型的。 由于always语句可以描述边沿变化,在设计时序电路中得
到广泛应用。 always语句中还可以使用if、case、for循环等语句,其功
说明 将多个操作数拼接起来; 将操作数复制n遍并拼接起来; 可以组合使用。
(9) 条件运算符 ? : 用于条件赋值 格式一 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
例: Y= a ? b : c;
如果a=1,则y=b; 如果a=0,则y=c。 如果a=x,则y=x。
Y= s1 ? (s0 ? d3 : d2) : (s0? d1 : d0);
assign语句 always语句 底层模块调用语句
三种语句顺序无关 除开始的module模
块名和结束的 endmodule必须写 外,其他都是可选的。
endmodule
功能描述部分
2
Verilog模块结构
例1:二选一数据选择器的描述
二选一数据选择器的符号
二选一数据选择器的结构之一
设a、b、s波形已知,可得y波形:
只有一位。
(7) 移位运算符
>> 右移 << 左移 >>> 算术右移 <<< 算术左移
例: Y= 4’b1001 >> 1; Y= 4’sb1001 >>> 1;
格式 操作数 移位符 n;
说明 移位运算的操作数是1位或多位二进制数; 向左或向右移n位; 只有对有符号数的算术右移自动补符号位; 其他移位均自动补0。
Verilog设计快速入门
1
Verilog模块结构
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号声明
assign语句
底层模块或门原语 调用(包括生成块)
Initial或always 语句块
任务和函数定义 specify 块(路径延迟)
模块说明部分
说明: 浅色部分用得较少; 常用语句只有三种:
3. always语句块
边沿敏感: (posedge 信号名) 信号上升沿到来 (negedge 信号名) 信号下降沿到来
例: (posedge clk)
例: (negedge clk)
电平敏感: (信号名列表) 信号列表中的任一个信号有变化
例: (a,b,c)
当a,b,c中有一个发生变化
说明: 逗号可以换成or
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号 声明
assign 语句
底层模块或 门原语调用
endmodule
always 语句块
5
Verilog模块结构
1.模块说明部分
module 模块名 ([端口列表]);
[端口信号声明;] [参数声明;]
输入输出属性 数据类型 位宽 名称
S位宽为4位,对应信号为S[3]、S[2]、S[1]、S[0] 根据模块说明部分,我们可以得出电路符号
full_adder
A B CIN
S COUT
7
2. assign语句
assign语句称作连续赋值语句 基本格式: assign 赋值目标 = 表达式
例: assign y=a;
assign y=a&b;
该语句块不是总处于激活状态,当满足激活条件时才能被执行,否
则被挂起,挂起时即使操作数有变化,也不执行赋值,赋值目标值
保持不变;
赋值目标必须是reg型的。
20
3. always语句块
激活条件由敏感信号条件表决定,当敏感条件满足时, 过程块被激活。 敏感条件有两种,一种是边沿敏感,一种是电平敏感。
结果为0001
Y=4’b1001 | 4’b 0111;
结果为1111
Y=3’b001 | 4’b 0111;
结果为0111
Y=3’b001 | 4’b 0111 & 3’b101;
结果为0101
说明 按位运算的操作数是1位或多位二进制数, 按位非的操作数只有一个,将该数的每一位求非运算。 其它按位运算的操作数有2个或多个,将两个操作数对应的位两两运算; 如果操作数位宽不同,位宽小的会自动左添0补齐; 结果与操作数位宽相同;
> 大于 < 小于 >= 大于等于 <= 小于等于
例: Y=(3>2) Y=(3<2); Y=(3>=2); Y=(3<=2); Y=(3<=1’bx);
结果为1 结果为0 结果为1 结果为0
结果为x
说明 关系运算的结果可能是1(逻辑真)、0(逻辑假)、x(不确定);
(4) 等价运算符
== != === !==
3
Verilog模块结构
2选1多路选择器的Verilog描述
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号 声明
assign 语句
MUX21a
a
b
y
s
底层模块或 门原语调用
endmodule
always 语句块
4
Verilog程序结构
例2:边沿D触发器的Verilog描述
(6) 缩减运算符
& 缩减与 ~& 缩减与非 | 缩减或 ~| 缩减或非 ^ 缩减异或 ~^ 缩减同或 ^~
例: Y=& 4’b1001 ; Y= ~& 4’b1001;
结果为0 结果为1
说明 缩减运算的操作数是1位或多位二进制数; 缩减运算的操作数只有一个,将该数的各位自左至右进行逻辑运算,结果
参数声明要说明参数的名称和初值
6
例: module full_adder (A,B,CIN,S,COUT); input [3:0] A,B; input CIN; output reg [3:0] S; output COUT;
位宽如果不做说明的话,默认是1位; 数据类型不做说明的话,默认是wire型的。
能更加强大。
例: always @ (posedge CLK)
Q=D;
例: always @ (D)
Q=D;
必须是reg型的
3. always语句块
assign语句和always语句的主要区别:
•连续赋值语句总是处于激活状态,只要操作数有变化马上进行 计算和赋值;
•过程赋值语句只有当激活该过程时,才会进行计算和赋值,如 果该过程不被激活,即使操作数发生变化也不会计算和赋值。
D
input CLK,D,RST,EN;
EN
output Q;
CLK
reg Q;
always @(posedge CLK or negedge RST)
begin
if (!RST) Q<=0;
else if (EN) Q<=D
end
endmodule
DQ Q
RST
26
3. always语句块
always语句块中如果有多条赋值语句必须将其用begin end包括起来,assign语句中没有begin end。
赋值目标必须是wire型的,wire表示电路间的连线。
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2. assign语句
例:assign M=B|C;
assign Y=A&M;
M
M和Y都必须是wire型的
9
2. assign语句 详见夏宇闻教材第6章,自学。
Verilog具有丰富的表达式运算功能,可用于assign语句
10
(1) 算术型
* 乘法 / 除法 + 加法 - 减法 % 求余 ** 求幂
例: Y=5%2; Y=2**3;
求余,结果为1 求幂,结果为8
说明 加减乘除、求幂的操作数可以是实数也可以是整数,
求余运算的操作数只能是整数。 求余运算结果取第一个操作数的符号;
(2) 逻辑型
! 逻辑非 && 逻辑与 || 逻辑或
例: Y=! (3>2) Y=(2<3) && (5>6); Y=(2<3) || (5>6); Y=(2<3) && 1’bx; Y=(2+3) || (3-3);
结果为0100 结果为1100
(8) 拼接复制运算符
{} 拼接 {{}} 复制拼接
格式 {操作数1, 操作数2, …} 格式 {n{操作数1, 操作数2, …}}
例: Y= {4’b1001, 2’b11}; Y= {4{2’b01}}; Y= {{4{2’b01}}, 2’b11};
结果为100111 结果为01010101
说明 根据表达式1的值,决定运算结果; 如果表达式1值为1,则结果等于表达式2; 如果表达式1值为0,则结果等于表达式3; 如果表达式1值为x,则结果为x; 可以嵌套。
3. always语句块
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;]
always语句块又称过程块
基本格式: always @(敏感信号条件表)
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