第八讲 verilog的可综合性

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systemverilog 可综合 语法

systemverilog 可综合 语法

systemverilog 可综合语法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述SystemVerilog是一种硬件描述语言,其可综合语法用于描述硬件设计的行为和结构。

可综合语法是指在编写SystemVerilog代码时,能够被综合工具翻译成底层硬件电路,并最终映射到FPGA或ASIC等可编程器件上的语法规则和风格。

因此,可综合语法在硬件设计中起着至关重要的作用。

在硬件设计中,可综合语法使设计工程师能够通过代码描述硬件的功能和结构,包括处理器、逻辑电路、存储器等。

通过使用可综合语法,设计工程师可以更加灵活地实现各种功能和性能要求,同时也能提高设计的可维护性和可重用性。

SystemVerilog的可综合语法特点是其结构化的设计风格,丰富的数据类型和内置的高级语言功能。

与传统的硬件描述语言相比,SystemVerilog提供了更多的抽象层次和编程特性,可以更高效地完成复杂的硬件设计任务。

例如,SystemVerilog支持面向对象的设计方法,可以使用类和对象对设计进行建模和封装。

此外,SystemVerilog还提供了多种数据类型和运算符,使设计工程师可以更方便地处理各种数据和信号。

综上所述,可综合语法在SystemVerilog中具有重要的地位和作用。

通过使用可综合语法,设计工程师能够更加方便地描述和实现各种硬件功能,提高设计的效率和可靠性。

在今后的硬件设计中,可综合语法的应用将更加广泛,并且不断发展和完善,以满足不断变化的设计需求。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构的目的是为了给读者提供清晰的导航和理解文章的逻辑框架。

通过合理的结构,读者可以更好地理解文章的目的和内容,并能够有序地阅读和理解整个文档。

本文的结构如下:第一部分是引言部分,用于介绍文章的背景和相关信息。

在引言部分,我们将概述SystemVerilog可综合语法的定义和作用,并介绍本文的结构和目的。

第二部分是正文部分,主要内容是关于SystemVerilog可综合语法的定义和特点。

第八讲verilog的可综合性

第八讲verilog的可综合性

e);
input a, b, c, d;
output e;
AND2
AND2
OR2
reg e;
d
always @( a or b or c
a
e
or d)
b
m2
m3_b_0
m3
AND2
if (a & b) e = d;
else if (a & ~b) e = ~c;
c
m3_b.O
else if (~ a & b) e = 1'b0;
条件操作符
<< >>
> < >= <=
==
!=
&
^ ~^
|ห้องสมุดไป่ตู้
&&
||
?:
三、部分verilog结构的综合 ①赋值语句assign
赋值语句综合为组合逻辑电路 assign out= (a & b) | c; 综合为以下门级电路
c
a
out
b
un1_out
out
assign {c_out,sum}=a + b + c_in;
XOR2
[5]
AND2
[5]
OR2
XOR2
[6]
AND2
[6]
OR2
XOR2
[7]
AND2
[7]
un103_sum_1.m2 un103_sum_1.m3_b_0 un103_sum_1.m3
un124_sum_1.m2
un124_sum_1.m3_b_0 un124_sum_1.m3

Verilog可综合与不可综合语句汇总

Verilog可综合与不可综合语句汇总

1)所有综合工具都支持的结构:always,assign,begin,end,case,wire,tri,aupply0,supply1,reg,integer,default,for,function,and,nand,or,nor,xor,xnor,buf,not,bufif0,bufif1,notif0,notif1,if,inout,input,instantitation,module,negedge,posedge,operators,output,parameter。

(2)所有综合工具都不支持的结构:time,defparam,$finish,fork,join,initial,delays,UDP,wait。

(3)有些工具支持有些工具不支持的结构:casex,casez,wand,triand,wor,trior,real,disable,forever,arrays,memories,repeat,task,while。

建立可综合模型的原则要保证Verilog HDL赋值语句的可综合性,在建模时应注意以下要点:(1)不使用initial。

(2)不使用#10。

(3)不使用循环次数不确定的循环语句,如forever、while等。

(4)不使用用户自定义原语(UDP元件)。

(5)尽量使用同步方式设计电路。

(6)除非是关键路径的设计,一般不采用调用门级元件来描述设计的方法,建议采用行为语句来完成设计。

(7)用always过程块描述组合逻辑,应在敏感信号列表中列出所有的输入信号。

(8)所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位。

(9)对时序逻辑描述和建模,应尽量使用非阻塞赋值方式。

对组合逻辑描述和建模,既可以用阻塞赋值,也可以用非阻塞赋值。

但在同一个过程块中,最好不要同时用阻塞赋值和非阻塞赋值。

(10)不能在一个以上的always过程块中对同一个变量赋值。

可综合的verilog语句

可综合的verilog语句

可综合的verilog语句(原创版)目录1.Verilog 语言概述2.Verilog 语句的分类3.可综合的 Verilog 语句4.应用举例正文1.Verilog 语言概述Verilog 是一种硬件描述语言,主要用于数字系统硬件的描述、模拟和验证。

它最初由 Phil Moorby 在 1983 年开发,后来由 Cadence 公司进行商业化推广。

Verilog 具有易学易用、功能强大的特点,广泛应用于集成电路设计、计算机体系结构、数字信号处理等领域。

2.Verilog 语句的分类Verilog 语句主要分为两大类:行为描述语句(Behavioral Description)和结构描述语句(Structure Description)。

行为描述语句主要用于描述数字电路的功能和行为,包括 always 语句、initial 语句等;结构描述语句主要用于描述数字电路的物理结构,包括 module 语句、wire 语句等。

3.可综合的 Verilog 语句可综合的 Verilog 语句是指在数字集成电路设计中,可以被合成器(Synthesizer)转换为实际硬件电路的 Verilog 语句。

这类语句主要包括以下几类:(1)简单的逻辑门和寄存器:如与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等,以及触发器、计数器、寄存器等。

(2)各种运算和操作:如算术运算(加、减、乘、除等)、关系运算(大于、小于、等于、不等于等)、位运算(按位与、按位或、按位异或、取反等)、移位运算等。

(3)控制结构:如 if-else 语句、case 语句、for 循环、while 循环等。

(4)其他:如声明、实例化、端口定义、模块调用等。

4.应用举例以下是一个可综合的 Verilog 语句示例,用于实现一个 4 位全加器的功能:```verilogmodule full_adder(input a, input b, input cin, output sum, output cout);assign sum = a ^ b ^ cin; // 异或运算实现和assign cout = (a & b) | (a & cin) | (b & cin); // 与、或运算实现进位endmodule```在这个例子中,我们声明了一个名为 full_adder 的模块,包含两个输入端口 a、b,一个输入端口 cin,以及两个输出端口 sum 和 cout。

verilog中的可综合与不可综合语句

verilog中的可综合与不可综合语句

verilog中的可综合与不可综合语句
verilog中可综合语句:input,output,parameter,reg,wire,always,assign,
begin...end,case,for,posedge,negedge,or,and,default,if,function,generate,integer,while,repeat(while、repeat循环可综合时,要具有明确的循环表达式和循环条件,for可综合时也要有具体的循环范围),·define
不可综合语句:initial,fork...join,wait,time,display,forever。

保证Verilog HDL赋值语句的可综合性,在建模时应注意以下要点:(1)不能使⽤initial,initial⼀般使⽤在测试程序,做初始化。

(2)不建议使⽤延时,#1,这种只是模拟数字电路中因为布线产⽣的信号延时,不可综合,但也不会报错。

(3)不能使⽤循环次数不确定的函数,但forever在综合设计中禁⽌使⽤,只能使⽤在仿真测试程序中。

(4)尽量使⽤同步电路设计⽅式。

(5)除⾮关键电路设计,⼀般不建议调⽤门级元件进⾏设计,⼀般使⽤⾏为级进⾏设计。

(6)当使⽤always进⾏组合逻辑设计时,敏感列表⾥⾯的要列出所有输⼊信号。

(7)在进⾏时序电路进⾏编写时,采样⾮阻塞赋值。

组合逻辑设计时,采样阻塞赋值,但是不能在同⼀个always语句⾥两种混合使⽤。

(8)为避免产⽣锁存器,if,case要进⾏完整的语句赋值,且case语句中避免使⽤X值,Z值。

verilog代码综合成电路

verilog代码综合成电路

verilog代码综合成电路
标题: Verilog代码综合成电路
Verilog硬件描述语言(HDL)广泛应用于数字电路的设计和验证。

它采用硬件描述语言的文本形式来描述数字电路的行为和结构。

Verilog代码可以使用EDA工具(电子设计自动化工具)进行综合,最终生成门级模拟网表或实际的电路布局。

综合过程通常包括以下几个主要步骤:
1. 代码分析和解析
首先,EDA工具会读取Verilog源代码,对其进行语法和语义分析。

如果代码存在错误,工具会给出相应的错误信息和警告。

2. 优化和技术映射
在这个步骤中,工具会优化代码,并将其映射到目标技术库中的基本逻辑门、触发器等元件。

优化包括如逻辑简化、时序优化等。

3. 网表生成
优化后的逻辑门级描述被转换成硬件描述的数据结构,即网表(Netlist)。

网表包含了设计中每个逻辑元件、互连线路的详细信息。

4. 后续处理
网表可用于门级仿真、功耗估算、布局布线等后续工作。

一些EDA工具还会生成与FPGA或定制芯片相关的配置文件。

Verilog代码综合为我们提供了从高层次抽象硬件描述到实际电路实现的桥梁。

对于复杂的数字系统,HDL和EDA工具使得设计过程自动化、高效和可管理。

verilog语句可综合vs不可综合

verilog语句可综合vs不可综合

1)所有综合工具都支持的结构:always,assign,begin,end,case,wire,tri,supply0,supply1,reg,integer,default,for,function,and,nand,or,nor,xor,xnor,buf,not,bufif0,bufif1,notif0,notif1,if,inout,input,instantitation,module,negedge,posedge,operators,output,parameter。

2)所有综合工具都不支持的结构:time,defparam,$finish,fork,join,initial,delays,UDP,wait。

3)有些工具支持有些工具不支持的结构:casex,casez,wand,triand,wor,trior,real,disable,forever,arrays,memories,repeat,task,while。

建立可综合模型的原则要保证Verilog HDL赋值语句的可综合性,在建模时应注意以下要点:1)不使用initial。

2)不使用#10。

3)不使用循环次数不确定的循环语句,如forever、while等。

4)不使用用户自定义原语(UDP元件)。

5)尽量使用同步方式设计电路。

6)除非是关键路径的设计,一般不采用调用门级元件来描述设计的方法,建议采用行为语句来完成设计。

7)用always过程块描述组合逻辑,应在敏感信号列表中列出所有的输入信号。

8)所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位。

9)对时序逻辑描述和建模,应尽量使用非阻塞赋值方式。

对组合逻辑描述和建模,既可以用阻塞赋值,也可以用非阻塞赋值。

但在同一个过程块中,最好不要同时用阻塞赋值和非阻塞赋值。

10)不能在一个以上的always过程块中对同一个变量赋值。

verilog之可综合与不可综合

verilog之可综合与不可综合

verilog之可综合与不可综合可综合的意思是说所编写的代码可以对应成详细的,不行综合就是所写代码没有对应的电路结构,例如行为级语法就是一种不行综合的代码,通常用于写测试文件。

建立可综合模型时,需注重以下几点:不用法initial不用法10之类的延时语句不用法循环次数不确定的循环语句,如forever,while等不用法用户自定义原语(UDP元件)尽量用法同步方式设计电路用always块来描述组合规律时,应列出全部输入信号作为敏感信号列表,即always@(*)全部的内部寄存器都应当能够被复位,在用法实现设计时,尽量用法器件的全局复位端作为系统的总复位对时序规律描述和建模,尽量用法非堵塞赋值的方式,对组合规律描述和建模,虽然堵塞和非堵塞赋值的方式都可以,但在同一过程快中最好不要同时用法堵塞赋值和非堵塞赋值。

我个人比较推举用堵塞赋值的方式描述组合规律不能在多个always块中对同一个变量举行赋值。

对同一个对象不能既用法非堵塞赋值,又用法堵塞赋值假如不决定让变量生成锁存器,那么必需在用法if语句或case语句时补全全部条件不行综合语句:initial 初始化语句,只能在testbench中用法,不行综合event event在同步testbench时更实用,不能综合real 不支持real数据类型的综合time 不支持time数据类型的综合assign 和 deassign 不支持对reg数据类型赋值的综合,但支持wire类型赋值的综合以开始的延时语句不能被综合verilog是一种硬件描述语言,我们在写verilog 代码时,首先要有所要写的module在硬件上如何实现的概念,而不是去想编译器如何说明这个module。

比如在打算是否用法 reg 定义时,要问问自己物理上是不是真正存在这个 register, 假如是,它的clock 是什么? D 端是什么?Q 端是什么?有没有清零和置位?同步还是异步?再比如上面研究的三态输出问题,首先想到的应当是在 register 的输出后面加一个三态门,而不是如何才干让编译器知道要“赋值”给一个信号为三态。

数字信号处理算法逻辑 第八章

数字信号处理算法逻辑 第八章

第八章 可综合的VerilogHDL设计实例---简化的RISC CPU设计简介---前言:在前面七章里我们已经学习了VerilogHDL的基本语法、简单组合逻辑和简单时序逻辑模块的编写、Top-Down设计方法、还学习了可综合风格的有限状态机的设计,其中EEPROM读写器的设计实质上是一个较复杂的嵌套的有限状态机的设计,它是根据我们完成的实际工程项目设计为教学目的改写而来的,可以说已是真实的设计。

在这一章里, 我们将通过一个经过简化的用于教学目的的 RISC_CPU 的设计过程,来说明这种新设计方法的潜力。

这个模型实质上是第四章的RISC_CPU模型的改进。

第四章中的RISC_CPU模型是一个仿真模型,它关心的只是总体设计的合理性,它的模块中有许多是不可综合的,只可以进行仿真。

而本章中构成RISC_CPU的每一个模块不仅是可仿真的也都是可综合的,因为他们符合可综合风格的要求。

为了能在这个虚拟的CPU 上运行较为复杂的程序并进行仿真, 因而把寻址空间扩大到8K(即15位地址线)。

下面让我们一步一步地来设计这样一个CPU,并进行仿真和综合,从中我们可以体会到这种设计方法的魅力。

本章中的VerilogHDL程序都是我们自己为教学目的而编写的,全部程序在CADENCE公司的LWB (Logic Work Bench)环境下和 Mentor 公司的ModelSim 环境下用Verilog语言进行了仿真, 通过了运行测试,并分别用Synergy和Synplify综合器针对不同的FPGA进行了综合。

分别用Xilinx和Altera公司的的布局布线工具在Xilinx3098上和Altera Flex10K10实现了布线。

顺利通过综合前仿真、门级结构仿真以及布线后的门级仿真。

这个 CPU 模型只是一个教学模型, 设计也不一定合理, 只是从原理上说明了一个简单的RISC _CPU的构成。

我们在这里介绍它的目的是想说明:Verilog HDL仿真和综合工具的潜力和本文介绍的设计方法对软硬件联合设计是有重要意义的。

verilog综合心得

verilog综合心得

综合:不可综合的运算符:= = = ,!= =,/(除法),%(取余数)。

1、不使用初始化语句。

2、不使用带有延时的描述。

3、不使用循环次数不确定的循环语句,如:forever、while等。

4、尽量采用同步方式设计电路。

5、除非是关键路径的设计,一般不调用门级元件来描述设计的方法,建议采用行为语句来完成设计。

6、用always过程块描述组合逻辑,应在信号敏感列表中列出所有的输入信号。

7、所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位。

8、在verilog模块中,任务(task)通常被综合成组合逻辑的形式,每个函数(function)在调用时通常也被综合为一个独立的组合电路模块。

9、用户自定义原语(UDP)是不可综合的,它只能用来建立门级元件的仿真模型。

移位运算符:Verilog HDL提供向右(>>)及向左(<<)两种运算符,运算符高位或地位一旦移出即予丢弃,其空缺的位则予以补零。

连续赋值语句(assign)、case语句、if…else语句都是可以综合的initial 语句内若包含有多个语句时,必须以begin end 作聚合;单一的初值赋值,因此并不需以begin end做聚合。

循环(Loops)并不能单独地在程序中存在,而必须在initial和always块中才能使用。

initial过程块中的语句仅执行一次,而always块中的语句是不断重复执行的。

编写顶层模块的注意事项每个端口除了要声明是输入、输出还是双向外,还要声明其数据类型,是连线型(wire)还是寄存器型(reg),如果没有声明则综合器默认为wire型。

1、输入和双向端口不能声明为寄存器型。

2、在测试模块中不需要定义端口。

编写testbentch所归纳的心得module 模块名称;将input 定义为reg;将output定义为wire;引用欲测试的module 别名initial begin设定reg 初始值endalways处理变化值endmodule在always 、initial 过程块内,被赋值的每一个信号都必须定义成寄存器型。

Verilog语言的可综合性

Verilog语言的可综合性

V e r i l o g 语言的可综合性可综合的Verilog HDL 语句都是V e r i l o g H D L 标准( I E E E 1 3 6 4 ) 的一个子集,并且因所用工具不同而异。

在设计中不能采用不可综合的语句( 测试代码除外) 。

下面我们讨论一下大部分综合工具都支持的语句,具体到某种工具的特性还要查看说明文档。

对于数据类型、运算符、赋值语句、基本门级元件等的可综合性问题,因为都有固定的规定,这里就不多讨论了。

组合逻辑和时序逻辑的可综合性: 用a s s i g n 语句对w i r e 型变量进行赋值,综合后的结果是组合逻辑电路。

用a l w a y s @ ( 电平敏感变量表) ,即电平敏感的a l w a y s 块描述的电路综合后的结果是组合逻辑电路或电平敏感的锁存器,此时,a l w a y s 块内赋值语句左边的变量是r e g或i n t e g e r 型,块中要避免组合反馈回路,每次执行a l w a y s 块时,在生成组合逻辑的a l w a y s 块中被赋值的所有信号必须都在敏感电平列表中列出,否则在综合时将会为没有列出的信号隐含的产生一个透明的锁存器,这时综合后的电路已不是纯组合电路了。

用a l w a y s @( p o s e d g e c l o c k ) 或a l w a y s @ ( n e g e d g e c l o c k ) 块描述的电路综合为同步时序逻辑电路,设计同步时序逻辑电路的关键是建立描述该电路状态转移的可综合的有限状态机模型,在V e r i l o g H D L语言中最常用的描述同步时序状态机的结构是a l w a y s 和块内的c a s e . i f 语句,除了紧跟在a l w a y s 后的@( p o s e d g e c l o c k ) , @ ( n e g e d g e c l o c k ) 外,a l w a y s 块中不允许其他的@ ( e v e n t ) 语句,目前大多数综合工具不能综合V e r i l o g H D L描述的异步状态机,所以用V e r i l o g 设计的时序电路应该是同步时序电路。

可综合的Verilog语句

可综合的Verilog语句

可综合Verilog语句⏹一:综合就是从采用Verilog HDL 语言描述的寄存器传输级电路模型构造出门级网表的过程.产生门级网表之后,逻辑优化器读入网表并以用户指定的面积和定时约束为目标优化网表.⏹二.设计流程中的综合⏹Verilog HDL允许用户在不同的抽象层次上对电路进行建模,这些层次从门级、寄存器传输级、行为级直至算法级。

因此,同一电路就可以有多种不同的描述方式,但不是每一中描述都是可综合的。

事实上,Verilog HDL 原本被设计成一种仿真语言,而不时一种综合语言。

结果导致Verilog HDL 中很多结构没有相应的硬件可以对应,例如系统调用$display.同样也不存在用于寄存器传输级综合的Verilog HDL 标准子集.⏹正是由于存在这些问题,不同的综合系统所支持的Verilog HDL 综合子集是不同的.由于Verilog HDL 中不存在单个的对象来表示锁存器或触发器,所以每一种综合系统都会提供不同的机制以实现锁存器或触发器的建模.因此各种综合系统都定义了自己的Verilog HDL 可综合子集以及自己的建模方式.⏹使用Verilog HDL 以不同的方式描述了同一电路.某综合系统支持对方式A和方式B的综合,但可能不支持对方式C的综合,这意味着综合模型在不同的综合系统之间通常是不可移植的.⏹这一局限性使设计者不仅需要理解Verilog HDL ,而且必须理解特定综合系统的建模方式,才能编写出可综合的模型.可综合的数据类型⏹1.网线数据类型:⏹Wire,wor,wand,tri,supply0,supply1⏹2.寄存器数据类型:⏹Reg,integer⏹Time,real:不能综合.⏹3.常量:⏹整型.⏹实型和字符串型不能综合.可综合的运算符⏹1.逻辑运算符能直接映射成硬件中的基本逻辑门.⏹2.算术运算符⏹3.关系运算符:⏹能综合的有:>,<,<=,>=.⏹4.相等性算符:⏹能够综合的有:==和!=.⏹不能综合:===和!==(有些工具按==和!=综合).⏹5.移位运算符:⏹<<和>>,移位腾出的位都补0.多个时钟的可综合情况⏹1.多个时钟的情况:对变量的赋值不能受多个时钟控制例如:⏹ module multclk(clk1,clk2,addclk,and,rstn,subclr,subn,dsadd,dssub);⏹input clk1,addclk,adn,rstn,subclr,subn,clk2;⏹output dsadd,dssub;⏹reg dsadd,dssub;⏹reg addstate,substate;⏹always @(posedge clk1)⏹begin⏹addstate<=addclk^(adn|rstn);⏹substate<=subclr^(subn&rstn);⏹end⏹always @(posedge clk2)⏹begin⏹dsadd<=addstate;⏹dssun<=substate;⏹end⏹ endmodule⏹2.多相位时钟:对变量的赋值不能受两种不同的时钟条件的控制.⏹module multphase(clk,a,b,c,e);⏹input clk,a,b,c;⏹output e;⏹reg e,d;⏹always @(posedge clk)⏹e<=d|c;⏹always @(negedge clk)⏹d<=a&b;⏹ endmodule用有限状态机实现的3位二进制计数器.(带进位)module fsm_count(clk,rst,dout,cout);input clk,rst;output [2:0] dout;output cout;reg cout;reg [2:0] dout;reg [3:0] state;always @(posedge clk){cout,dout}<=state;parameter zero=4'b1000,one=4'b0001,two=4'b0010,three=4'b0011,four=4'b0100, five=4'b0101,six=4'b0110,seven=4'b0111,init=4'b0000;always @(posedge clk)beginif(!rst)state<=init;elsebegincase(state)zero:state<=one;init:state<=one;one: state<=two;two:state<=three;three:state<=four;four:state<=five;five:state<=six;six:state<=seven;seven:state<=zero;default:state<=init;endcaseendend状态机设计的一般原则:状态机是逻辑设计中的最重要的设计内容之一,通过状态转移图设计手段可以将复杂的控制时序图形化表示,分解为状态之间的转换关系,将问题简化。

可综合的verilog语句

可综合的verilog语句

可综合的verilog语句摘要:一、引言1.Verilog 简介2.Verilog 语句的可综合性二、可综合的Verilog 语句1.基本赋值语句2.组合逻辑实现3.时序逻辑实现4.实例化模块三、Verilog 语句的可综合性分析1.基本赋值语句的可综合性2.组合逻辑实现的可综合性3.时序逻辑实现的可综合性4.实例化模块的可综合性四、提高Verilog 代码可综合性的方法1.遵循可综合编程规范2.使用可综合的语法结构3.模块划分与层次设计五、总结1.Verilog 语句可综合性的重要性2.提高代码可综合性的实际应用价值正文:【引言】Verilog 是一种广泛应用于数字电路设计和验证的硬件描述语言。

在Verilog 中,语句的可综合性指的是能否将Verilog 代码转换为实际硬件电路。

了解可综合的Verilog 语句对于编写高效的硬件描述语言代码至关重要。

本文将介绍可综合的Verilog 语句及其可综合性分析,并提出提高代码可综合性的方法。

【可综合的Verilog 语句】Verilog 中有很多可综合的语句,包括基本赋值语句、组合逻辑实现、时序逻辑实现和实例化模块。

1.基本赋值语句基本赋值语句包括阻塞赋值(assignment)和非阻塞赋值(non-blocking assignment)。

这两种赋值语句都是可综合的。

2.组合逻辑实现组合逻辑实现通常使用与门(and)、或门(or)、非门(not)等基本逻辑门实现。

这些逻辑门的Verilog 实现都是可综合的。

3.时序逻辑实现时序逻辑实现通常使用寄存器(register)、计数器(counter)等元件实现。

这些元件的Verilog 实现都是可综合的。

4.实例化模块实例化模块是通过使用`实例化`关键字将一个模块复制多次。

实例化模块的Verilog 实现也是可综合的。

【Verilog 语句的可综合性分析】1.基本赋值语句的可综合性基本赋值语句的可综合性取决于赋值的目标。

verilog可综合编程规则

verilog可综合编程规则

verilog可综合编程规则1. 变量声明和赋值必须在同一行完成,不能分开写。

2. 变量的赋值必须在always块中完成,不能在过程块中赋值。

3. 所有的变量必须在模块的开始部分进行声明。

4. 模块的输入和输出必须在模块的开始部分进行声明,并且必须以`input`或`output`关键字开头。

5. 输入和输出端口的方向必须与模块定义中的方向相匹配。

6. 所有的变量和信号必须在使用之前进行初始化。

7. 不允许使用`initial`块进行变量的赋值,只能使用`always`块。

8. 所有的组合逻辑必须在`always_comb`块中进行描述。

9. 必须使用非阻塞赋值(`<=`)来描述时序逻辑,不能使用阻塞赋值(`=`)。

10. 在时序逻辑中,变量的赋值必须使用非阻塞赋值,以确保时序逻辑的正确执行。

11. 对于多位信号,必须使用`[ ]`来表示信号的位宽。

12. 在always块中,必须使用敏感列表来指定时序逻辑的触发条件。

13. 在always块中,必须使用`posedge`或`negedge`关键字来指定时钟信号的边沿。

14. 不允许在always块中使用`if`语句进行分支控制,只能使用`case`或`if-else`语句。

15. 在always块中,不允许出现死循环或无限循环。

16. 在模块的输出端口中,必须使用`assign`关键字进行赋值。

17. 在模块之间进行连接时,必须使用连线操作符`wire`或`reg`来声明信号。

18. 不允许在模块中使用的信号在模块之间进行连接。

19. 必须使用`endmodule`关键字来结束模块的定义。

20. 必须使用`module`关键字来定义模块。

这些规则是基本的Verilog综合编程规则,遵循这些规则可以确保Verilog代码的正确性和可综合性。

常用可综合Verilog HDL语法总结

常用可综合Verilog HDL语法总结

常用可综合Verilog HDL语法总结
基本语法结构
module module_name(port1,port2,…);//Declarations 模块声明input,output,inout, //端口声明
reg,wire, //信号类型
parameter, //参数定义
function,task,…//任务函数声明
//Statements 以下功能描述语句部分
initial statement //初始化,用于仿真
always statement // always模块,敏感表可以为电平或边沿信号posedge/negedge,通常和@连用
Module instantiation
Gate instantiation
Continuous assignment
endmodule
运算操作符:各种逻辑操作符、移位操作符和算术操作符如下:按优先级排列
操作符类型符号
连接及复制操作符一元操作符
算术操作符
逻辑移位操作符关系操作符
相等操作符
按位操作符
逻辑操作符
条件操作符{} {{}}
!~ & | ^ * / %
+ -
<< >>
> < >= <=
= = = = = != != = &
^ ~^
|
&&
||
?:
连续赋值语句:assign ( ?: )
过程赋值语句:begin … end 阻塞= 非阻塞<= 比较判断:if else ; case default endcase
循环语句for。

可综合的verilog语法

可综合的verilog语法

(1)所有综合工具都支持的结构:always,assign,begin,end,case,wire,tri,aupply0,supply1,reg,integer,default,for,function,and,nand,or,nor,xor,xnor,buf,not,bufif0,bufif1,notif0,notif1,if,inout,input,instantitation,module,negedge,posedge,operators,output,parameter。

(2)所有综合工具都不支持的结构:time,defparam,$finish,fork,join,initial,delays,UDP,wait。

(3)有些工具支持有些工具不支持的结构:casex,casez,wand,triand,wor,trior,real,disable,forever,arrays,memories,repeat,task,while。

建立可综合模型的原则要保证Verilog HDL赋值语句的可综合性,在建模时应注意以下要点:(1)不使用initial。

(2)不使用#10。

(3)不使用循环次数不确定的循环语句,如forever、while等。

(4)不使用用户自定义原语(UDP元件)。

(5)尽量使用同步方式设计电路。

(6)除非是关键路径的设计,一般不采用调用门级元件来描述设计的方法,建议采用行为语句来完成设计。

(7)用always过程块描述组合逻辑,应在敏感信号列表中列出所有的输入信号。

(8)所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位。

(9)对时序逻辑描述和建模,应尽量使用非阻塞赋值方式。

对组合逻辑描述和建模,既可以用阻塞赋值,也可以用非阻塞赋值。

但在同一个过程块中,最好不要同时用阻塞赋值和非阻塞赋值。

(10)不能在一个以上的always过程块中对同一个变量赋值。

verilog x,z 在综合时的理解

verilog x,z 在综合时的理解

verilog x,z 在综合时的理解Verilog是一种硬件描述语言,用于设计和描述数字电路的行为。

在综合过程中,x和z是两个重要的逻辑值,它们分别表示未知和高阻态。

在Verilog中,x表示未知逻辑值,即信号的状态无法确定。

当信号的输入或输出存在多个驱动时,x的值会出现。

这种情况通常发生在电路设计不完整或存在冲突的情况下。

在综合时,x的处理方式取决于具体的综合工具和设置。

综合工具可能会将x视为0或1,也可能会保留其未知状态。

与x相似,z表示高阻态,也称为高阻(high-impedance)。

高阻态是指信号的输出电平处于中间状态,既不是高电平也不是低电平,而是处于一种不确定的状态。

高阻态通常用于多驱动电路,其中多个信号源可以同时驱动同一个信号线。

在综合过程中,x和z的处理是由具体的综合工具和设置决定的。

综合工具会根据输入的Verilog代码和设置来生成等效的门级电路描述。

对于x和z,综合工具可能会将其转换为特定的逻辑门电路,以确保电路的正确性和功能。

由于综合过程的复杂性,设计者需要仔细考虑信号的驱动和逻辑关系,以避免x和z的出现。

在Verilog中,x和z的存在可能会导致设计错误和功能故障。

因此,设计者需要通过正确的设计和验证方法来避免它们的出现。

这包括使用合适的电路设计规范,进行仿真和验证,在设计过程中避免冲突和不完整的逻辑,以及正确设置综合工具和其它相关工具。

总结起来,Verilog中的x和z代表未知和高阻态,在综合过程中需要注意其存在可能导致的设计错误和功能故障。

设计者需要通过正确的设计和验证方法来避免x和z的出现,并确保电路的正确性和功能。

verilog设计可综合的状态机的指导建议原则专题培训课件

verilog设计可综合的状态机的指导建议原则专题培训课件
verilog设计可综合的状态机的指导建议 原则
同步有限状态机的要素
状态:状态变量,划分逻辑顺序 输出:某一状态时完成的事 输入:进入某个状态的条件
有限状态机类型
米勒型状态机 摩尔型状态机
Mealy 状态机
下一个状态 = F(当前状态,输入信号); 输出信号 = G(当前状态,输入信号);
endmodule
Mealy 状态机
下一个状态 = F(当前状态,输入信号); 输出信号 = G(当前状态,输入信号);
输入
下一状态 激励信号 的逻辑
F
状态 寄存器
clk 输入
当前状态
输出逻辑 输出
G
时钟信号clk
图1 . 时钟同步的状态机结构 (Mealy 状态机)
表示方法之三(续)
module fsm (Clock, Reset, A, K2, K1);
Start
!Reset /K2=0 K1=0 !Reset /K2=0 K1=0
Idle !Reset /K2=0 K1=0
!A Stop
(!Reset |!A )/ K2=0 K1=1
Clear
A/K2=1
图3.4 状态转移图
有限状态机HDL描述
wire、reg,状态编码用reg型 parameter 用于描述状态名称,易读;独热
输出逻辑 G
输出
时钟信号clk
图2. 时钟同步的状态机结构 (Moor状态机)
有限状态机FSM标准
FSM要安全,稳定性高 FSM速度高,满足设计的频率高 FSM面积小,满足设计的面积要求 FSM设计要清晰易懂、易维护
有限状态机的图形表示
• 图形表示:状态、转移、条件和逻辑开关

verilog语言的综合与不可综合

verilog语言的综合与不可综合

verilog语言的综合与不可综合Verilog的综合与不可综合综合说明编的代码可以对应出具体的电路,不可综合说明没有对应的电路结构。

不可综合的代码编译通过,只能看到输出,不能实现电路,就是不能用来制作具体的芯片。

一、基本Verilog中的变量有线网类型和寄存器类型。

线网型变量综合成wire,而寄存器可能综合成WIRE,锁存器和触发器。

二:verilog语句结构到门级的映射1、连续性赋值:assign连续性赋值语句逻辑结构上就是将等式右边的驱动左边的结点。

因些连续性赋值的目标结点总是综合成由组合逻辑驱动的结点。

Assign语句中的延时综合时都将忽视。

2、过程性赋值:过程性赋值只出现在always语句中。

阻塞赋值和非阻塞赋值就该赋值本身是没有区别的,只是对后面的语句有不同的影响。

建议设计组合逻辑电路时用阻塞赋值,设计时序电路时用非阻塞赋值。

过程性赋值的赋值对象有可能综合成wire,latch,和flip-flop,取决于具体状况。

如,时钟控制下的非阻塞赋值综合成flip-flop。

过程性赋值语句中的任何延时在综合时都将忽略。

建议同一个变量单一地使用阻塞或者非阻塞赋值。

3、逻辑操作符:逻辑操作符对应于硬件中已有的逻辑门4、算术操作符:Verilog中将reg视为无符号数,而integer视为有符号数。

因此,进行有符号操作时使用integer,使用无符号操作时使用reg。

5、进位:通常会将进行运算操作的结果比原操作数扩展一位,用来存放进位或者借位。

如:Wire [3:0] A,B;Wire [4:0] C;Assign C=A+B;C的最高位用来存放进位。

6、关系运算符:关系运算符:<,>,<=,>=和算术操作符一样,可以进行有符号和无符号运算,取决于数据类型是reg,net还是integer。

7、相等运算符:==,!=注意:===和!==是不可综合的。

可以进行有符号或无符号操作,取决于数据类型8、移位运算符:左移,右移,右边操作数可以是常数或者是变量,二者综合出来的结果不同。

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8.2 Verilog HDL综合
寄存器传输级(RTL)层次用硬件描述语言verilog编写设计。 术语RTL用于表示HDL的一种风格,该风格的描述采用了数据 流和行为结构相结合的方式。 逻辑综合工具接受RTL级描述并把它转化为优化的门级网表。 Verilog和VHDL是两种最流行的RTL描述语言
else z = ones;
③case语句
case语句综合为数据选择器,一般用于设计庞大的数据选择器。
d7 s[2:0]
[2:0]
[2]
AND2
z_5_0_b_0
d3
[2]
z_5_0_b.O
[1]
z_1_.Q
[1]
z_1_1.SUM1_0_x2
z_ld1[1]
phy
[0]
AND2
[0]
0
S
0 D Q [0]
R
[0]
[0]
z_0_.Q
z_ld0[0]
AND2
[1]
phy ones[1:0]
[1:0]
[0]
OR2
z_1.CO1_0_o2
z_ld0[1]
XOR2
[0]
[0] [1:0] z[1:0]
信号和变量
wire , reg , tri
允许使用向量表示
调用(实例引用) 模块调用和门级原语调用
函数和任务
function, task
不考虑时序结构
过程
always, if, then, else, case,
casex, casez
不支持initial
过程块
begin, end, named blocks, disable
条件操作符
<< >>
> < >= <=
==
!=
&
^ ~^
|
&&
||
?:
三、部分verilog结构的综合 ①赋值语句assign
赋值语句综合为组合逻辑电路 assign out= (a & b) | c; 综合为以下门级电路
c
a
out
b
un1_out
out
assign {c_out,sum}=a + b + c_in;
m1
else if (~ a & ~b)
e = 1'b1;
endmodule
不给出所有if分支值,则综合出的结果会带有锁存器,变为时序逻辑电路。
AND2
[0] [0]
ones[1:0]
[1:0] [1] [0]
XOR2
z_ld1[0]
[1]
AND2
0
S
0 D Q [1] [1:0] z[1:0]
R
z_1.SUM0_0_x2
XOR2
[1]
z_1.SUM1_0_x2
[1]
z_1.N_6_i_i.O
module increment (phy, ones,z); input phy; input [1:0] ones; output [1:0] z; reg [1:0] z; always @ (phy or ones) if (phy) z = ones +1; endmodule
数据流
assign
不考虑延迟信息
循环
for , while, forever
while和forever循环必 须
包括@(posedge k)或(negedge clock)
注意事项:
只有周期到周期的任何RTL verilog结构描述都能为逻辑综合工具所接受。 例while和forever语句必须由@(posedge clock)或@(negedge clock) 终止循环,使其具有强制性的周期到周期的描述。 #<delay>结构指定的延迟将被忽略 不支持initial语句,必须用复位机制来代替。 要明确指定信号和变量的宽度。否则,综合后的可能会产生大量的门级 网表
计算机辅助逻辑综合工具的出现已经把高层次描述向逻辑门的转化过程自 动化了。设计者现在可以把精力集中在体系结构的方案、设计的硬件语言描 述上,由综合工具在内部进行几次反复,生成优化的门级描述。
自动化的逻辑综合已经非常有效地减少了高层次设计到门级网表的转化时 间。它使设计者可以把更多的时间用于更高层次的描述上,因为把设计转换 到门级网表所需的时间大大减少了。
s);
input d0, d1, s;
output out;
reg out;
always @( s or d0 or
d1)
if (s)
out
out = d1;
else
out = d0;
endmodule
定义了所有可能的选项的if—then嵌套语句,综合结果是受条件 控制的纯组合逻辑电路。
module compif (a, b, c, d,
e);
input a, b, c, d;
output e;
AND2
AND2
OR2
reg e;
d
always @( a or b or c
a
e
or d)
b
m2
m3_b_0
m3
AND2
if (a & b) e = d;
else if (a & ~b) e = ~c;
c
m3_b.O
else if (~ a & b) e = 1'b0;
a
XOR2
c_in b
AND2
XOR2
sum
OR2
c_out
assign out= (s) ? d1 : d0;
AND2
d1 s
OR2
out
d0
②if---then语句
单条的if---then语 句综合为一个二选1 数据选择器
AND2
d1 s
d0
OR2
module compif (out, d0, d1,
二、操作符
几乎所有的操作符都可以综合。 ===和!==与x和z有关的操作符不可综合 写表达式时,要用圆括号使逻辑关系明确,最好不要依赖运算的优先级
操作符类型
连接及复制操作符 一元操作符 算术操作符
符号
{ } {{}} !~&|^ + -* %
逻辑移位操作符 关系操作符 相等操作符 按位操作符
逻辑操作符
一、verilog结构类型
逻辑综合工具并不能处理随意编写的verilog结构描述:通常,周期到周期的任 何RTL verilog结构描述都能为逻辑综合工具所接受。
支持综合的Verilog结构类型
结构类型
关键字或描述
注释
端口
input, inout, output
参数
parameter
模块定义
module
第八讲 verilog的可综合性
•逻辑综合 •Verilog的逻辑综合 •Verilog的可综合风格
8.1 逻辑综合
逻辑综合:在标准单元库和特定的设计约束的基础上,把设计的高层次描 述转换成优化的门级网表的过程。 标准单元库可以包含简单的单元,例如与门、或门和或非门等基本逻辑门, 也可以包含宏单元,例如加法器、多路选择器和特殊的触发器。
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