硬件描述语言6
硬件描述语言
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architecture
inhabit_arch of inhibit is 一结构体定义 begin z<='1' when x='1' and y='0' else '0'; end;
下面请看演示
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5.1 VHDL概述
(2)VHDL的并发性 计算机软件程序一般按书写的顺序依次执行， 而VHDL却具有并发性。VHDL的并发性体现在 两个方面，首先在使用VHDL进行数字电路设计 时存在并发性，即VHDL支持设计分解，可使被 分解的各个子部分的设计并行完成。一个模型 的设计主要由3部分组成：元件库部分—USE说 明区：实体部分—确立模型与环境的接口；结 构体部分—描述元件的行为或功能，为模型生 成测试向量，并捕获模型输出信号状态以供分 上一页 下一页 返回 析。
5.2 VHDL的程序结构
【例5-2】一个与门电路的VHDL程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; 一 打开需要用到的库 entity inhibit is 一实体(端口)说明 port( x,y:in std_logic; z:out std_logic); end inhibit;
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5.1 VHDL概述
VHDL是为数字电路的建模和模拟
(simulation)而制定的，是一种面向模拟、 针对硬件的语言。它的语法中有许多方面 均考虑到模拟与硬件的因素，包括VHDL的 硬件相关结构、并发特征和混合级描述以 及混合级模拟。
5.1 VHDL概述
（1）VHDL中的硬件相关结构 VHDL具有许多与数字电路结构直接相关的 概念，其中最主要的是元件(component)， 它是数字硬件结构—"黑盒"或"模块"的抽 象。VHDL中的元件由实体和结构体两部分 共同描述完成。
硬件描述语言
第四讲：硬件描述语言与集成电路设计来金梅 2005年3月27日提纲• Verilog 语言基础 • 芯片设计的抽象层次 • 基本单元电路的Verilog实现 • Modelsim5.x仿真器的使用提纲• Verilog 语言基础 – 标识符 – 逻辑值 – 变量 – 数 – 运算符 – 分级(Hierarchy) – 过程与赋值 – 控制语句 – 时序控制和延迟 – 系统任务 • 芯片设计的抽象层次 • 基本单元电路的Verilog实现 • Modelsim5.x仿真器的使用Verilog标识符• 标识符– 字母、数字、下划线、和$组成的序列 – 第一个是必须是字母或下划线identifier ::= simple_identifier | escaped_identifier simple_identifier ::= [a-zA-Z][a-zA-Z_$] escaped_identifier ::= \ {Any_ASCII_character_except_white_space} white_space white_space ::= space | tab | newline标识符定义的例子module identifiers; /* Multiline comments in Verilog look like C comments and // is OK in here. */ // Single-line comment in Verilog. reg legal_identifier,two__underscores; reg _OK,OK_,OK_$,OK_123,CASE_SENSITIVE, case_sensitive; reg \/clock ,\a*b ; // Add white_space after escaped identifier. //reg $_BAD,123_BAD; // Bad names even if we declare them! initial begin legal_identifier = 0; // Embedded underscores are OK, two__underscores = 0; // even two underscores in a row. _OK = 0; // Identifiers can start with underscoreVerilog逻辑值• 采用4值逻辑– – – – ‘0’, 逻辑低电平或条件为假 ‘1’,逻辑低电平或条件为真 ‘x’,不定态 ‘z’ 或‘？’,高阻态Verilog 变量• 线网(net)– Wire• 类似ASIC中连线，用连续赋值语句驱动 • 缺省值为高阻‘z’– Supply1, supply0• 分别对应正、负电源• 寄存器(reg)– 类似于编程语言中的变量 – 用进程赋值语句驱动 – 在always模块内赋值的每一个信号都必须定义为 reg型 – 缺省值是‘x’Wire类型示例module declarations_1; wire pwr_good, pwr_on, pwr_stable; // Explicitly declare wires. integer i; // 32-bit, signed (2's complement). time t; // 64-bit, unsigned, behaves like a 64-bit reg. event e; // Declare an event data type. real r; // Real data type of implementation defined size. // An assign statement continuously drives a wire: assign pwr_stable = 1'b1; assign pwr_on = 1; // 1 or 1'b1 assign pwr_good = pwr_on & pwr_stable;Reg类型示例module declarations_2; reg Q, Clk; wire D; // Drive the wire (D): assign D = 1; // At a +ve clock edge assign the value of wire D to the reg Q: always @(posedge Clk) Q = D; initial Clk = 0; always #10 Clk = ~ Clk; initial begin #50; $finish; end always begin $display("T=%2g", $time," D=",D," Clk=",Clk," Q=",Q); #10; end endmodule数• 常数(constant)是整型和实数的常量 • 整数常量可写为：– Width’radix value (width和radix为可选项)• Radix表示数据类型– 十进制d(D), 二进制b(B)，十六进制h(H), 八 进制o(O)module constants; parameter H12_UNSIZED = 'h 12; // Unsized hex 12 = decimal 18. parameter H12_SIZED = 6'h 12; // Sized hex 12 = decimal 18. // Note: a space between base and value is OK. // Note: `' (single apostrophes) are not the same as the ' character. parameter D42 = 8'B0010_1010; // bin 101010 = dec 42 // OK to use underscores to increase readability. parameter D123 = 123; // Unsized decimal (the default). parameter D63 = 8'o 77; // Sized octal, decimal 63. // parameter ILLEGAL = 1'o9; // No 9's in octal numbers! // A = 'hx and B = 'ox assume a 32 bit width. parameter A = 'h x, B = 'o x, C = 8'b x, D = 'h z, E = 16'h ????; // Note the use of ? instead of z, 16'h ???? is the same as 16'h zzzz. // Also note the automatic extension to a width of 16 bits. reg [3:0] B0011,Bxxx1,Bzzz1; real R1,R2,R3; integer I1,I3,I_3; parameter BXZ = 8'b1x0x1z0z;运算符• 与C语言类似 • 共分以下几种• • • • • 算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 位逻辑运算符 其它运算符算术运算符• • • • • • + : 加法或正 - ：减法或负 * ：乘法 / ：除法 % : 取模 对于算术运算，任一bit为x或z，结果为 未知。
verilog语言简述
verilog语⾔简述verilog语⾔简述verilog是硬件描述语⾔，并不是单纯的“敲代码”。
C语⾔与Verilog的最⼤区别1. 互连：在硬件系统中，互连可以将实现模块间的连接，⽽C语⾔中并没有这样的变量。
Verilog的wire型变量配合⼀些驱动结构能有效地描述出⽹线地互连2. 并发：C语⾔天⽣是串⾏的，不能描述硬件之间的并发特性，C语⾔编译后，其机器指令在CPU的⾼速缓冲队列中基本是顺序执⾏的；⽽Verilog可以有效地描述并⾏地硬件系统。
3. 时间：运⾏C 程序时，没有⼀个严格的时间概念，程序运⾏时间的长短主要取决于处理器本⾝的性能;⽽Verilog 语⾔本⾝定义了绝对和相对的时间度量，在仿真时可以通过时间度量与周期关系描述信号之间的时间关系。
HDL语⾔的本质 Verilog 作为硬件描述语⾔，它的本质作⽤在于描述硬件。
Verilog 虽然采⽤了C 语⾔的形式，但是它的最终描述结果是芯⽚内部的实际电路。
所以评判⼀段HDL 代码优劣的最终标准是其描述并实现的硬件电路的性能(包括⾯积和速度两个⽅⾯ )。
使⽤HDL 语⾔可以从算法、系统级(System Level) 、功能模块级(Function Model Level) 、⾏为级(Behavior Level) 、寄存器传输级( RTL , Register Transfer Level) 、门级(Gate Level) 和开关级(Switch Level) 等不同层次描述数字电路系统，然后通过EDA ⼯具综合、仿真并实现该系统。
可以说HDL 语⾔的出现是数字系统设计⽅法的⼀个重⼤飞跃。
Verliog语⾔不能仅仅在⾏为级上实现，也就是功能实现；写verilog必须考虑到实际的实现，也就是要在寄存器传输级去思考，这⼀级是是⾏为级的更低⼀级，需要考虑时延，芯⽚⾯积，功耗等⽅⾯问题，也就是脑⼦⾥要先有电路，再有verilog。
也就是不仅仅在应⽤实现就⾏，需要更底层的思维。
第2章 VHDL语言基础
End 实体名;
端口名
端口模式
数据类型
（2）ENTITY
端口模式（MODE）有以下几种类型： IN ；OUT；INOUT ；BUFFER 端口模式可用下图说明：（黑框代表一个设计或模块）
IN
OUT
BUFFER
INOUT
二输入与门电路设计范例
Library std; Use std.standard.all;
（4）CONFIGURATION定义区
定义格式： Configuration 配置名 of 实体名 is for 选用的结构体名 end for； end configuration 配置名 ；
二输入与门电路设计范例
a c
b电Leabharlann 真值表abc
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
二输入与门电路设计范例
Architecture Na of and2 is
‘1’; 符号<=为信号直接赋值符。
End Na;
--结构体Na
Architecture Nb of and2 is
Begin
c <= a and b;
--and 为逻辑与操作
End Nb; --结构体Nb
Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity half_adder is Port( x,y : in std_logic;sum,carry : out hlf_adder); End half_adder;
（4）CONFIGURATION定义区
一个完整VHDL电路设计必须有一个实体 和对应的结构体，即实体和结构体对构成一个 完整的VHDL设计。
集成电路设计 语言
集成电路设计语言
集成电路设计语言。
集成电路设计语言是指用于描述和设计集成电路的语言，它是电子设计自动化工具中的重要组成部分。
集成电路设计语言可以分为硬件描述语言（HDL）和硬件验证语言（HVL）两大类。
硬件描述语言是一种用于描述数字电路行为的语言，它可以描述数字电路的功能和结构，包括逻辑门、寄存器、计数器等。
常见的硬件描述语言有Verilog和VHDL，它们被广泛应用于数字电路的设计和仿真。
硬件验证语言则是用于验证集成电路设计的语言，它可以描述测试用例、约束和仿真环境。
常见的硬件验证语言有SystemVerilog和e语言，它们可以帮助工程师进行验证和调试，确保设计的正确性和稳定性。
集成电路设计语言的发展使得工程师可以更加高效地进行集成电路设计和验证工作，大大提高了设计的准确性和可靠性。
随着技术的不断进步，集成电路设计语言也在不断演进，为集成电路设计
和验证提供了更加强大和灵活的工具和方法。
总之，集成电路设计语言在当今的集成电路设计领域中扮演着重要的角色，它为工程师提供了强大的工具和方法，帮助他们更好地完成集成电路设计和验证工作，推动了集成电路技术的不断发展和进步。
vhdl语言
VHDL语言简介VHDL（VHSIC Hardware Description Language）即可高速集成电路硬件描述语言，是一种用于描述数字系统和电路的硬件描述语言。
它在1981年由美国国防部的高速集成电路联合委员会（VHSIC）开发，用于设计大规模集成电路。
VHDL是一种面向对象的语言，可以用于描述各种数字系统，从简单的逻辑门到复杂的处理器。
它提供了丰富的语法和语义，使得设计人员可以准确地描述他们的电路和系统。
VHDL的优势VHDL作为一种硬件描述语言，在数字系统设计中具有许多优势。
1.可重用性：VHDL允许设计人员创建可重用的模块和子系统，这些模块和子系统可以在不同的项目中重复使用，提高了设计效率和可维护性。
2.仿真和验证：VHDL具有强大的仿真和验证能力，可以在设计之前对系统进行全面的仿真和验证。
这有助于检测和纠正潜在的问题，并确保系统在硬件实现之前达到预期的功能。
3.抽象级别：VHDL允许设计人员在不同的抽象级别上描述系统，从高级的行为级别到底层的结构级别。
这使得设计人员可以根据需要在不同的级别上工作，并且可以更容易地进行系统级别的优化。
4.灵活性和可扩展性：VHDL支持灵活的设计方法和工作流程，并允许设计人员在设计过程中进行迭代和修改。
它还可以与其他常用的设计工具和方法集成，以满足特定的需求。
VHDL语言的基本结构VHDL语言由模块、实体、架构以及信号和过程等基本元素组成。
模块（Module）模块是VHDL中描述数字系统的最基本单位。
一个模块可以包含多个实体和架构，并通过连接信号进行通信。
每个模块都有一个顶层实体和一个或多个架构。
实体（Entity）实体是描述模块的接口和行为的抽象。
它定义了输入输出端口，以及模块对外部环境的接口。
一个实体可以有一个或多个架构。
架构（Architecture）架构描述模块的具体行为和内部结构。
它定义了模块的内部信号和过程，以及对外部信号和过程的接口。
硬件描述语言verilog_HDL基础
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1.4 Verilog 目前的应用情况和适用的设计
Verilog 较为适合系统级(System)、算法 级(Alogrithem)、寄存器传输级(RTL)、逻辑 (Logic)、门级(Gate)和电路开关级(Switch)的
设计，而对于特大型（千万门级以上）的系 统级(System)设计，则VHDL更为合适。
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1.5 采用 Verilog HDL 设计复杂数字电路的优点
1.5.1 传统设计方法——电路原理图输入法
采用电路原理图输入法进行设计，周期长、需 要专门的设计工具、需手工布线等。这种低水平的 设计方法大大延长了设计周期。
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1.5.2 Verilog HDL 设计法与传统的电路 原理图输入法的比较
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什么是硬件描述语言
具有特殊结构能够对硬件逻辑电路的功能进行描述的一种高级 编程语言
这种特殊结构能够：
描述电路的连接 描述电路的功能 在不同抽象级上描述电路 描述电路的时序 表达具有并行性
HDL主要有两种：Verilog和VHDL
Verilog起源于C语言，因此非常类似于C语言，容易掌握 VHDL格式严谨 VHDL出现较晚，但标准化早。IEEE 1706-1985标准。
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概述
Verilog HDL行为描述语言具有以下功能：
• 可描述顺序执行或并行执行的程序结构。 • 用延迟表达式或事件表达式来明确地控制过程的启动时间。 • 通过命名的事件来触发其它过程里的激活行为或停止行为。 • 提供了条件如if-else、case、循环程序结构。 • 提供了可带参数且非零延续时间的任务(task)程序结构。 • 提供了可定义新的操作符的函数结构(function)。 • 提供了用于建立表达式的算术运算符、逻辑运算符、位运算 符。 • Verilog HDL语言作为一种结构化的语言也非常适合于门级 和开关级的模型设计。
vhdl顺序语句
vhdl顺序语句VHDL（VHSIC Hardware Description Language）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。
在VHDL中，顺序语句用于按照特定的顺序执行操作。
下面将列举10个VHDL顺序语句的示例。
1. 赋值语句（Signal Assignment Statement）：使用“:=”操作符将一个信号或变量赋给另一个信号或变量。
例如：```vhdlsignal a, b : std_logic;signal c : std_logic;c := a and b;```2. 过程调用语句（Procedure Call Statement）：用于调用已定义的过程。
例如：```vhdlprocess(clk)beginif rising_edge(clk) thenmy_procedure(param1, param2);end if;end process;```3. 条件语句（If-then-else Statement）：根据条件执行不同的语句块。
例如：```vhdlif a = '1' thenb <= '0';elseb <= '1';end if;```4. 选择语句（Case Statement）：根据选择的值执行相应的语句块。
例如：```vhdlcase sel iswhen "00" =>out <= a;when "01" =>out <= b;when "10" =>out <= c;when others =>out <= '0';end case;```5. 循环语句（Loop Statement）：用于重复执行一组语句。
例如：```vhdlprocessbeginloopif a = '1' thenb <= '0';elseb <= '1';end if;wait for 10 ns;end loop;end process;```6. 退出语句（Exit Statement）：用于提前退出循环语句。
vhdl是什么意思
vhdl是什么意思vhdl是什幺意思 VHDL 语言的英文全名是Very High Speed Integrated Circuit Hardware DescripTIon Language ，即超高速集成电路硬件描述语言。
HDL 发展的技术源头是：在HDL 形成发展之前，已有了许多程序设计语言，如汇编、C 、Pascal 、Fortran 、Prolog 等。
这些语言运行在不同硬件平台和不同的操作环境中，它们适合于描述过程和算法，不适合作硬件描述。
CAD 的出现，使人们可以利用计算机进行建筑、服装等行业的辅助设计，电子辅助设计也同步发展起来。
在从CAD 工具到EDA 工具的进化过程中，电子设计工具的人机界面能力越来越高。
在利用EDA 工具进行电子设计时，逻辑图、分立电子原件作为整个越来越复杂的电子系统的设计已不适应。
任何一种EDA 工具，都需要一种硬件描述语言来作为EDA 工具的工作语言。
这些众多的EDA 工具软件开发者，各自推出了自己的HDL 语言。
HDL发展的社会根源是：美国国防部电子系统项目有众多的承包公司，由于各公司技术路线不一致，许多产品不兼容，他们使用各自的设计语言，使得甲公司的设计不能被乙公司重复利用，造成了信息交换困难和维护困难。
美国政府为了降低开发费用，避免重复设计，国防部为他们的超高速集成电路提供了一种硬件描述语言，以期望VHDL 功能强大、严格、可读性好。
政府要求各公司的合同都用它来描述，以避免产生歧义。
由政府牵头，VHDL 工作小组于1981 年6 月成立，提出了一个满足电子设计各种要求的能够作为工业标准的HDL 。
1983 年第 3 季度，由IBM 公司、TI 公司、Intermetrics。
8个基本门电路国际标
8个基本门电路国际标
1、与门：实现逻辑“乘”运算的电路，有两个以上输入端，一个输出端(一般电路都只有一个输出端,ECL电路则有二个输出端)。
只有当所有输入端都是高电平（逻辑“1”）时，该电路输出才是高电平（逻辑“1”），否则输出为低电平（逻辑“0”）。
2、或门：实现逻辑加的电路,又称逻辑和电路,简称或门。
此电路有两个以上输入端,一个输出端。
只要有一个或几个输入端是“1”,或门的输出即为“1”。
而只有所有输入端为“0”时,输出才为“0”。
3、非门：实现逻辑代数非的功能，即输出始终和输入保持相反。
4、与非门：若当输入均为高电平1，则输出为低电平0；若输入中至少有一个为低电平0，则输出为高电平1。
与非门可以看作是与门和非门的叠加。
5、或非门：具有多端输入和单端输出的门电路。
当任一输入端(或多端)为高电平（逻辑“1”）时，输出就是低电平（逻辑“0”）；只有当所有输入端都是低电平（逻辑“0”）时，输出才是高电平（逻辑“1”）。
5、EDA中文意思：电子设计自动化，由Electronic、Design、Automation。
6、HDL中文意思：硬件描述语言，由Hardware、Description、Language。
7、一个电路的HDL模块定义由：关键字module+名字开始，以endmodule结束
8、一个电路的HDL模块声明由：模块名字和模块输入输出端口。
vhdl的名词解释
vhdl的名词解释VHDL，即VHSIC（Very High-Speed Integrated Circuits） Hardware Description Language，是硬件描述语言的一种。
它是一种用于描述数字电路和系统的语言，广泛应用于电子设计自动化（EDA）领域，特别是在数字电路设计、验证和仿真上。
VHDL的设计初衷是为了提供一种高层次的抽象，使设计人员能够更容易地描述复杂的硬件系统。
在VHDL中，主要有以下几个概念和关键词需要理解和解释。
1. 实体（entity）实体是VHDL代码中描述设计组件的顶层概念。
它类似于面向对象编程中的类定义，定义了一个模块的接口特性，包括输入、输出、信号和配置等。
实体在设计中起到了模块化的作用，能够将整个电路划分为相互独立且可复用的部分。
2. 体系结构（architecture）体系结构是对实体的具体实现描述。
它包含了实体中组件的结构和行为信息，以及内部信号和寄存器等。
体系结构中定义了组件的内部逻辑，以及如何将输入转换为输出。
一个实体可以有多个体系结构，用于实现不同的功能或优化设计。
3. 信号（signal）信号是数据在VHDL设计中的基本单元。
它类似于编程语言中的变量，用于在不同的组件之间传递数据。
在VHDL中，信号可以是标量（单个值）或向量（多个值）。
通过信号的赋值和传输，不同的组件能够进行数据的交互和处理。
4. 进程（process）进程是VHDL中的一种行为描述方式。
它类似于软件中的线程，可以定义一个并发执行的代码块。
进程可以响应信号的变化、执行逻辑操作、进行状态转换等。
通过进程，设计者可以描述顺序逻辑和组合逻辑的行为。
5. 泛型（generic）泛型是VHDL中的一种参数化机制。
它类似于编程语言中的函数模板或宏定义，用于在实体或体系结构中定义一组可配置的属性。
通过泛型，可以实现各种配置的复用，使得设计更加灵活和可扩展。
6. 测试台（testbench）测试台是用于验证和仿真VHDL设计的环境。
EDA试卷一
一、填空题(本大题共10小题，每空1分，共20 分)1．一般把EDA技术的发展分为MOS时代、CMOS时代和ASIC 三个阶段。
2．EDA设计流程包括设计输入、设计实现、实际设计检验和下载编程四个步骤。
3．EDA设计输入主要包括图形输入、HDL文本输入和状态机输入。
4．时序仿真是在设计输入完成之后，选择具体器件并完成布局、布线之后进行的时序关系仿真,因此又称为功能仿真。
5．VHDL的数据对象包括变量、常量和信号，它们是用来存放各种类型数据的容器。
6．图形文件设计结束后一定要通过仿真，检查设计文件是否正确。
7．以EDA方式设计实现的电路设计文件，最终可以编程下载到FPGA 和CPLD 芯片中，完成硬件设计和验证。
8．MAX+PLUS的文本文件类型是（后缀名）.VHD 。
9．在PC上利用VHDL进行项目设计，不允许在根目录下进行，必须在根目录为设计建立一个工程目录（即文件夹）。
10．VHDL源程序的文件名应与实体名相同，否则无法通过编译。
二、选择题：(本大题共5小题，每小题3分，共15 分)。
1．IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位；提供用VHDL等硬件描述语言描述的功能块，但不涉及实现该功能块的具体电路的IP核为__________。
AA .软IP B.固IP C.硬IP D.都不是2．综合是EDA设计流程的关键步骤，在下面对综合的描述中，_________是错误的。
DA.综合就是把抽象设计层次中的一种表示转化成另一种表示的过程；B.综合就是将电路的高级语言转化成低级的，可与FPGA / CPLD的基本结构相映射的网表文件；C.为实现系统的速度、面积、性能的要求，需要对综合加以约束，称为综合约束；D.综合可理解为，将软件描述与给定的硬件结构用电路网表文件表示的映射过程，并且这种映射关系是唯一的（即综合结果是唯一的）。
3．大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类，下列对FPGA结构与工作原理的描述中，正确的是__C__。
vhdl语句
vhdl语句
VHDL是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统的行为和结构。
以下是VHDL中的一些基本语句：
1.实体（Entity）：用于声明一个电路或系统的接口，包括输入、输
出和输入/输出端口。
2.结构体（Architecture）：用于描述电路或系统的实现，包括元件的
连接和行为描述。
3.信号赋值语句：用于在进程中给信号赋值，例如“a <= b;”。
4.条件赋值语句：用于根据条件给信号赋值，例如“IF condition THEN
a <=
b ELSE a <=
c END IF;”。
5.选择信号赋值语句：用于根据选择信号的值给信号赋值，例如
“SELECT CASE a WHEN value1 THEN b WHEN value2 THEN c WHEN OTHERS THEN d END CASE;”。
6.进程语句：用于描述电路或系统的行为，包括顺序执行和并行执
行。
7.元件例化语句：用于实例化一个元件，并将其连接到其他元件上。
8.生成语句：用于生成多个相同类型的元件实例。
9.子程序调用语句：用于调用一个子程序。
10.顺序语句：在仿真意义上具有一定顺序性，并不意味着这些语句
对于的硬件结构也有相同的顺序性。
所有门电路是并行地工作，并没有先后之分。
11.并行语句：在仿真运行中总处于两种状态：执行或者挂起。
当执
行到wait语句时，运行程序将被挂起，直到满足此语句设置的结束挂起条件后，将重新开始执行进程中的程序。
以上只是VHDL中的一些基本语句，实际上VHDL还支持更多的高级功能和描述方式。
verilog 条件判断语句
verilog 条件判断语句Verilog是一种硬件描述语言，用于编写数字电路的描述。
条件判断语句在Verilog中也是非常重要的一部分，用于根据不同的条件执行不同的操作。
下面将列举一些常用的Verilog条件判断语句，并对其进行详细解释。
1. if语句：if语句是Verilog中最常见的条件判断语句，用于根据给定的条件执行相应的操作。
if语句的基本语法如下：```if (condition)statement;```其中，`condition`是一个表达式，如果为真，则执行`statement`。
否则，跳过该语句继续执行下一个语句。
2. else语句：else语句用于在if语句的条件为假时执行的操作。
else语句的基本语法如下：```if (condition)statement1;elsestatement2;```如果`condition`为真，则执行`statement1`；否则，执行`statement2`。
3. else if语句：else if语句用于在多个条件之间进行选择。
它可以用于在if语句的条件为假时检查另一个条件。
else if语句的基本语法如下：```if (condition1)statement1;else if (condition2)statement2;else if (condition3)statement3;...elsestatementN;```如果`condition1`为真，则执行`statement1`；否则，检查`condition2`。
如果`condition2`为真，则执行`statement2`；否则，继续检查下一个条件。
如果所有条件都为假，则执行`statementN`。
4. case语句：case语句用于根据一个或多个表达式的值执行相应的操作。
它类似于多个if语句的嵌套。
case语句的基本语法如下：```case (expression)value1: statement1;value2: statement2;value3: statement3;...default: statementN;endcase```根据`expression`的值，执行与之匹配的`value`后面的`statement`。
VHDL语言介绍
VHDL语言介绍VHDL语言是一种用于电路设计的高级语言。
它在80年代的后期出现。
最初是由美国国防部开发出来供美军用来提高设计的可靠性和缩减开发周期的一种使用范围较小的设计语言。
VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language，翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言，主要是应用在数字电路的设计中。
它在中国的应用多数是用在FPGA/CPLD/EPLD的设计中。
当然在一些实力较为雄厚的单位，它也被用来设计ASIC。
VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。
除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。
VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可视部分，及端口）和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。
在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。
这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
VHDL语言是一种行为描述语言，其编程结构类似于计算机中的C语言，在描述复杂逻辑设计时，非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真能力，是未来硬件设计语言的主流。
覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言。
在VHDL 语言中，设计的原始描述可以非常简练，经过层层加强后，最终可成为直接付诸生产的电路或版图参数描述。
具有良好的可读性，即容易被计算机接受，也容易被读者理解。
使用期长，不会因工艺变化而使描述过时。
因为VHDL的硬件描述与工艺无关，当工艺改变时，只需修改相应程序中的属性参数即可。
支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。
与其他硬件描述语言相比，VHDL具有以下特点：（1）功能强大、设计灵活VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。
verilog语法详解
verilog语法详解Verilog语法是一种硬件描述语言，用于设计数字电路。
它可以实现逻辑功能和控制硬件。
以下是Verilog语法的详细解释：1. 模块(Module)：模块是Verilog语言中最基本的单元。
模块定义了模块内部的数据类型和信号。
模块可以实现任何逻辑功能，并且可以同其他模块组合使用。
2. 输入(Input)和输出(Output)：Verilog模块通过输入和输出端口与其他模块进行通信。
输入是模块接收的数据，而输出是模块输出的数据。
使用“input”和“output”关键字来定义输入和输出。
3. 线路(Wire)：线路是Verilog模块中的一种数据类型。
它可以是单个位或多个位。
用“wire”关键字定义线路。
4. 寄存器(Register)：寄存器是一种Verilog模块中的数据类型，用于存储数据。
寄存器可以是单个位或多个位。
使用“reg”关键字定义寄存器。
5. 运算符(Operator)：Verilog支持各种运算符，包括算术、逻辑和比较运算符。
它们用于执行各种操作，如加、减、乘、除、与、或、非、异或等。
6. 语句(Statement)：Verilog中的语句用于控制程序流程。
语句可以是条件语句、循环语句、分支语句等。
常用的语句包括“if”、“else”、“while”、“for”等。
7. 实例(Instance)：实例是一个模块的具体实现。
使用“module name instancename()”语句来实例化一个模块。
8. 多模块组合：Verilog允许多个模块组合在一起实现更复杂的功能。
这些模块可以通过实例化彼此来连接。
以上是Verilog语法的详细解释，掌握这些基本概念是学习Verilog的关键。
verilog的三种描述方式
verilog的三种描述方式
Verilog是一种硬件描述语言，用于描述和设计数字电路。
在Verilog中，有三种不同的描述方式：
1. 行为描述方式（Behavioral Modeling）：行为描述方式是一
种基于事件的描述方法，用于描述数字电路的行为和功能。
在行为描述方式中，使用进程或函数来描述电路的操作和行为。
例如，使用if-else语句、for循环和并行块等来描述数字电路
的行为。
行为描述方式更接近于编程语言，可以方便地实现复杂的逻辑和算法。
2. 数据流描述方式（Dataflow Modeling）：数据流描述方式是
一种基于信号流动的描述方法，用于描述数字电路的数据流和信号传递。
在数据流描述方式中，使用逻辑运算符（如AND、OR、NOT等）和信号赋值等来描述数字电路的数据流。
数据
流描述方式更接近于电路的物理结构，可以方便地实现组合逻辑。
3. 结构描述方式（Structural Modeling）：结构描述方式是一
种基于模块和组件的描述方法，用于描述数字电路的结构和组成。
在结构描述方式中，使用模块实例化、端口连接和网表等来描述数字电路的结构。
结构描述方式更接近于电路的布局和连接，可以方便地进行模块化设计和层次化设计。
ecc点乘verilog硬件实现
ecc点乘verilog硬件实现摘要：1.引言2.Verilog 硬件描述语言介绍3.ecc 点乘verilog 硬件实现的基本原理4.ecc 点乘verilog 硬件实现的具体步骤5.结果与讨论6.总结正文：1.引言在现代数字电子设计中，硬件描述语言（HDL）被广泛应用于数字电路的设计与验证。
Verilog 是一种常用的硬件描述语言，具有易学易用、功能强大等优点。
本文将介绍如何使用Verilog 实现ecc 点乘的硬件设计。
2.Verilog 硬件描述语言介绍Verilog 是一种用于描述数字电路的硬件描述语言，可以通过描述数字电路的结构和行为来设计数字电路。
Verilog 具有以下特点：- 面向对象：支持模块化设计，可以对电路进行模块划分，提高设计复用性；- 结构化描述：支持结构化描述，便于进行层次化设计；- 功能描述：支持功能描述，可以方便地描述复杂的算法和逻辑；- 仿真支持：支持仿真，可以在设计过程中进行仿真验证。
3.ecc 点乘verilog 硬件实现的基本原理ecc 点乘是一种用于ecc 校验的算法，通过对数据进行点乘操作来检测数据中的错误。
在硬件设计中，可以通过组合逻辑电路来实现ecc 点乘算法。
首先将数据和校验位进行点乘操作，然后通过异或操作检测出错位。
4.ecc 点乘verilog 硬件实现的具体步骤首先，定义ecc 校验位的生成函数，该函数输入为数据位和校验位，输出为生成的校验位。
```verilogfunction [7:0] ecc_generate_check_bit(data_bits [7:0], check_bit);// 实现ecc 校验位的生成函数endfunction```然后，实现ecc 点乘操作的逻辑电路。
输入为数据位和校验位，输出为点乘后的结果。
```verilogmodule ecc_multiply(input [7:0] data_bits, input check_bit, output [7:0] result);// 实现ecc 点乘逻辑电路endmodule```接下来，实现ecc 点乘的校验电路。
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主讲：谢跃雷
（副教授）
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第六讲 verilog中的高级结构
任务和函数 电路级建模
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共同点
• 任务和函数必须在module内调用 • 在任务和函数中不能声明wire • 所有输入/输出都是局部寄存器 • 任务/函数执行完成后才返回结果。 例如，若任务/函数中有forever语句，则永远不会返 回结果
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2.任务
使用task和endtask来声明 含有延迟、时序或事件控制结构 没有输出或输出变量数目大于1 满足以上三点的，一般用任务而 不用函数 任务中含有时序控 制和一个输入，并引用 了一个module变量，但 没有输出、输入输出和 内部变量，也不显示任 何结果。 时序控制中使用的 信号（例如clk）一定不 能作为任务的输入，因 为输入值只向该任务传 送一次。
module foo; input [7: 0] loo; output [7: 0] goo; // 可以持续赋值中调用函数 wire [7: 0] goo = zero_count ( loo ); function [3: 0] zero_count; input [7: 0] in_ bus; integer I; begin zero_count = 0; for (I = 0; I < 8; I = I + 1) if (! in_bus[ I ]) zero_count = zero_count + 1; end endfunction endmodule GUET School of Information &
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b.常量函数
常量函数实际上是一个带有某些限制的常规verilog函数。 这种函数能够用来引用复杂的值，因此可用来代替常量。
module ram(….); parameter ram_depth = 256; input [ clogb2(ram_depth)-1:0] addr_bus; function integer clogb2(input integer depth); begin for ( clogb2=0;depth>0;clogb2=clogb2+1) depth = depth >>1; end endfunction endmodule
Communications
主要特性：
• 函数定义中不能包含任何时序控制语句。 • 函数至少有一个输入，不能包含任何输出或双向端口。
• 函数只返回一个数据，其缺省为reg类型。
• 传送到函数的参数顺序和函数输入参数的说明顺序相同。 • 函数在模块（module)内部定义。 • 函数不能调用任务，但任务可以调用函数。 • 函数在Verilog中定义了一个新的范围（scope)。
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函数中可以对返回值的个别位进行赋值。 函数值的位数、函数端口甚至函数功能都可以参数化。
... parameter MAX_BITS = 8; reg [MAX_BITS: 1] D; function [MAX_BITS: 1] reverse_bits; input [MAX_BITS-1: 0] data; integer K; for (K = 0; K < MAX_BITS; K = K + 1) reverse_ bits [MAX_BITS - (K+ 1)] = data [K]; endfunction always @ (posedge clk) D = reverse_bits (D) ; ...
可以调用其他任务或函数
• 函数(function)
通常用于计算，或描述组合逻辑 不能包含任何延迟；函数仿真时间为0 只含有input参数并由函数名返回一个结果
可以调用其他函数，但不能调用任务
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没有输入变量
module top; reg clk, a, b; DUT u1 (out, a, b, clk); always #5 clk = !clk; task neg_clocks; input [31:0] number_of_edges; repeat( number_of_edges) @( negedge clk); endtask initial begin clk = 0; a = 1; b = 1; neg_clocks(3); // 任务调用 a = 0; neg_clocks (5); b = 0; 2013-7-10 GUET School of Information & end Communications endmodule
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3.函数（function）
以关键词function和endfunction声明 函数内不含延迟、时序或事件控制结构
只有一个返回值
至少有一个输入变量 没有输出变量
module orand (a, b, c, d, e, out); 不含有非阻塞赋值语句 input [7: 0] a, b, c, d, e; output [7: 0] out; reg [7: 0] out; always @( a or b or c or d or e) out = f_or_and (a, b, c, d, e); // 函数调用 function [7:0] f_or_and; input [7:0] a, b, c, d, e; if (e = = 1) f_or_and = (a | b) & (c | d); else f_or_and = 0; endfunction endmodule 2013-7-10 GUET School of Information & 9
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c.带符号函数 返回值可以作为带符号数进行运算
module top; function signed [63:0] compute_signed ( input [63:0] vector); …….. ……. endfunction if (compute_signed(vector) < -3) begin ….. end endmodule
• 虽然函数只返回单个值，但返回的值可以直接给信号连接 赋值。这在需要有多个输出时非常有效。
{o1, o2, o3, o4} = f_ or_ and (a, b, c, d, e); 2013-7-10 GUET School of Information & 10
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要返回一个向量值（多于一位），在函数定义时在函数名前说明范围。 函数中需要多条语句时用begin和end。 不管在函数内对函数名进行多少次赋值，值只返回一次。下例中，函 数还在内部声明了一个整数。
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6.1 任务和函数
在行为级设计中，经常需要在程序的多个不同地方实现
同样的功能。这表明有必要把这些公共的部分提取出来，将
其组成子程序，然后在需要的地方调用这些子程序，以避免 重复编码。 绝大多数程序设计语言都提供了过程或子程序来达到这 个目的。同样，verilog语言提供的任务和函数可以将较大的 行为级设计划分为较小的代码段，允许verilog设计者将在多 个地方位用的相同代码提取出来，编写成任务和函数。
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1.任务与函数的区别和联系
区别 • 任务（task)
通常用于调试，或对硬件进行行为描述 可以包含时序控制（#延迟，@, wait） 可以有 input，output，和inout参数
主要特点：
• 任务可以有input,output 和 inout参数。 • 传送到任务的参数和与任务I/O说明顺序相同。尽管传送到任务的参 数名称与任务内部I/O说明的名字可以相同，但在实际中这通常不是 一个好的方法。参数名的唯一性可以使任务具有好的模块性。 • 可以在任务内使用时序控制。 • 在Verilog中任务定义一个新范围（scope) • 要禁止任务，使用关键字disable 。 从代码中多处调用任务时要小心。因为任务的局部变量的只有一 个拷贝，并行调用任务可能导致错误的结果。在任务中使用时序控制 时这种情况时常发生。 在任务或函数中引用调用模块的变量时要小心。如果想使任务或 函数能从另一个模块调用，则所有在任务或函数内部用到的变量都必 2013-7-10 GUET School of Information & 须列在端口列表中。
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7Leabharlann 下面的任务中有输入，输出，时序控制和一个内部变量，并且引用 了一个module变量。但没有双向端口，也没有显示。 任务调用时的参数按任务定义的顺序列出。 module mult (clk, a, b, out, en_mult); input clk, en_mult; input [3: 0] a, b; output [7: 0] out; reg [7: 0] out; always @( posedge clk) multme (a, b, out); // 任务调用 task multme; // 任务定义 input [3: 0] xme, tome; output [7: 0] result; wait (en_mult) result = xme * tome; endtask endmodule 2013-7-10 GUET School of Information &