Verilog“always@”中‘’所代表的意思
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Verilog基础:1.间隔符:空格〔\b〕,Tab〔\t〕,换行符〔\n〕,换页符。
2.注释:/**/ //3.标识符,关键词:标识符由英文字母、数字、$符、下划线组成,以英文字母或下划线开头。
4.逻辑值:0:逻辑假1:逻辑真x或X:不确定状态z或Z:高阻态5.常量:<1>格式:<+/-><位宽>’<基数符号><数值>b/o/d/h:二、八、十、十六进制<2>数字可加下划线:8’b1001_1001表示8位二进制数10011001<3>科学计数:5E-4: 5*10^4<4>利用参数定义语句来定义一个标识符表示常量:parameter 参数名1=常量1,参数名2=常量2;例:parameter BIT=1,BYTE=8;6.字符串:双撇号内的字符序列,不能分多行书写,表达式或赋值语句中字符串要换成无符号整数,用8位ASCII码表示,一个8位ASCII码表示一个字符变量的数据类型:1.线网〔net type〕类型:线网类被定义后假设没有被元件驱动,则默认值为高阻态关键词:wire:wire[n-1:0]变量名1,变量名2,…,变量名n;除wire外还有wand、wor、tri、triand、trior、trireg2.寄存器类型:寄存器型变量只能在initial或always内被赋值,没被赋值默认为x状态。
4种类型的寄存器变量:<1>reg:行为描述中对寄存器型变量说明<2>integer:32位有符号整数型<3>real:64位有符号实型变量〔默认值是0〕<4>time:64位无符号时间型①reg:格式:reg[n-1:0]变量名1,…,变量名n;例:integer counter;initial //initial是过程语句结构,赋值给寄存器类型变量counter=-1;③real:通常用于对实数型常量进行储存运算例:real delta;initialbegindelta=4e10;delta=2.13endinteger i;initial i=delta; //i得到的值为2④time:主要用于储存仿真时间,只储存无符号整数,常调用系统函数$time例:time current_time;initialcurrent_time=$time;Verilog 基本结构module 模块名〔端口名1,端口名2,…〕端口类型说明〔input,output,inout〕//inout是双向端口参数定义;//将常量用符号常量代替,非必须结构数据类型定义〔wire,reg等〕实例化底层模块和基本门级元件;连续赋值语句〔assign〕;过程块结构〔initial和always〕;行为描述语句;endmodule描述方式:①结构描述方式:调用其他已定义好的底层模块对整个电路进行描述,或直接调用基本门级元件描述。
verilog中`符号的用法
Verilog 中 ` 符号的用法一、介绍Verilog 是一种硬件描述语言(HDL),被广泛应用于数字集成电路(IC)设计领域。
在 Verilog 中,` 符号通常用于表示参数化的宏定义或者系统任务。
本文将介绍` 符号在Verilog 中的具体用法及其作用。
二、定义宏1. 用 ` 符号定义宏在 Verilog 中,可以使用 ` 符号来定义宏。
例如:````define WIDTH 16```上述代码定义了一个宏 WIDTH,其值为 16。
在后续的代码中,可以直接使用 WIDTH 作为宏。
2. 作用宏定义可以使 Verilog 代码更加简洁、易于维护。
通过定义宏,可以在不同地方重复使用相同的数值,从而提高代码的重用性和可读性。
三、调用宏1. 直接调用在 Verilog 代码中,可以直接调用已经定义的宏。
例如:```reg [WIDTH-1:0] data;```上述代码中,使用了之前定义的宏 WIDTH 来代替具体的数值,使得代码更加灵活。
2. 传递参数宏也可以传递参数,在调用宏的地方指定具体的数值。
例如:````define ADD(a, b) (a + b)```上述代码定义了一个带有参数的宏 ADD。
在调用宏的地方可以传入具体的数值:```result = `ADD(3, 4);```上述代码将会被展开为:```result = (3 + 4);```从而实现了根据传入的参数动态生成代码的功能。
四、系统任务1. `uvm_info在 Universal Verification Methodology(UVM)中,经常会使用`uvm_info 系统任务来输出调试信息。
例如:````uvm_info("TOP", $sformatf("Data is 0h", data), UVM_LOW);```上述代码中,`uvm_info 系统任务用于输出一条带有标签和优先级的调试信息,其中 data 是一个变量的值。
Verilog中阻塞与非阻塞的区别
从上面的例子中,我们可以看出,在阻塞赋值语句中,赋值的次序非常重要,而在非阻塞赋值语句中,赋值的次序并不重要。
下面我们具体分析一下阻塞和非阻塞赋值的语义本质:阻塞:在本语句中“右式计算”和“左式更新”完全完成之后,才开始执行下一条语句;非阻塞:当前语句的执行不会阻塞下一语句的执行。
先看阻塞赋值的情况:我们来看这段代码:always @(posedge Clk)beginQ1 = D;Q2 = Q1;Q3 = Q2;endalways语句块对Clk的上升沿敏感,当发生Clk 0~1的跳变时,执行该always语句。
在begin...end语句块中所有语句是顺序执行的,而且最关键的是,阻塞赋值是在本语句中“右式计算”和“左式更新”完全完成之后,才开始执行下一条语句的。
在本例中,D的值赋给Q1以后,再执行Q2 = Q1;同样在Q2的值更新以后,才执行Q 3 = Q2。
这样,最终的计算结果就是Q3 = D。
所有的语句执行完以后,该always语句等待Clk的上升沿,从而再一次触发begin...end 语句。
接下来,再看看非阻塞赋值的情况。
所谓非阻塞赋值,顾名思义,就是指当前语句的执行不会阻塞下一语句的执行。
always @(posedge Clk)beginQ1 <= D;Q2 <= Q1;Q3 <= Q2;end首先执行Q1 <= D,产生一个更新事件,将D的当前值赋给Q1,但是这个赋值过程并没有立刻执行,而是在事件队列中处于等待状态。
然后执行Q2 <= Q1,同样产生一个更新事件,将Q1的当前值(注意上一语句中将D值赋给Q1的过程并没有完成,Q1还是旧值)赋给Q2,这个赋值事件也将在事件队列中处于等待状态。
再执行Q3 <= Q2,产生一个更新事件,将Q2的当前值赋给Q3,这个赋值事件也将在事件队列中等待执行。
这时always语句块执行完成,开始对下一个Clk上升沿敏感。
always语句用法verilog
always语句用法verilogAlways语句是Verilog中最关键的语句之一,它在设计和仿真数字电路时扮演着重要的角色。
该语句可以用于描述数字电路中的行为并提供了一种控制和时序的方法。
以下是关于Always语句的用法和一些注意事项。
1. Always语句的基本用法Always语句由两部分组成:敏感列表和代码块。
敏感列表是在代码块中描述的事件的列表。
当一个事件在敏感列表中出现时,代码块将被执行。
代码块中可以使用各种Verilog语法,例如if语句、case语句和循环等。
always @(敏感列表)begin//代码块end例子:always @ (a or b)beginif(a==1 && b==1)c = 1;elsec = 0;end上述代码示例描述了一个与门的行为,当输入a和b同时为1时,输出c为1,否则为0。
在敏感列表中,输入a和b被列在括号内,表示当它们的值发生变化时,代码块会被执行。
2. 敏感列表中的事件敏感列表中的事件可以是信号的名称,也可以是它们的值或改变。
Verilog支持三种类型的事件:(1)敏感列表中的任何信号always @(a,b,c)begin// 代码块end(2)按值敏感事件always @ (posedge clk)begin// 代码块end在这个例子中,代码块在clk上升沿时执行。
(3)按变化敏感事件always @ (posedge clk, negedge rst)begin// 代码块end在这个例子中,代码块在clk上升沿和rst下降沿时执行。
3. 注意事项有一些注意事项需要记住:(1)Always语句必须始终与敏感事件相关,否则代码块将永远不会被执行。
(2)Always语句中的代码最好是表示同步逻辑的代码。
如果要描述异步逻辑行为,最好使用if语句或case语句。
(3)敏感列表应尽可能明确,因为涵盖的信号变多会导致时间开销增加,还会增加排错难度。
Verilog中的一些语法和技巧
1、.2、.3、Reg型的数据类型默认初始值为X。
reg型数据可以赋正值也可以赋负值,但是当一个reg型数据是一个表达式的操作数的时候,他的值被当做无符号数及正值。
4、在数据类型中?和Z均表示高阻态。
5、Reg型只表示被定义的信号将用在“always”模块内,并不是说reg型一定是寄存器或触发器的输出。
虽然reg型信号常常是寄存器或触发器的输出但是并不一定总是这样。
6、Verilog语言中没有多维数组的存在。
Memory型数据类型是通过扩展reg型数据的弟子和范围来生成的。
其格式如下reg[n-1:0]存储器名[m-1:0];7、在除法和取余的运算中结果的符号和第一个操作数的符号位是相同的。
8、不同长度的数据进行运算:两个长度不同的数据进行位运算时,系统会自动地将两者按有端对齐,位数少的操作数会在相应的高位用0填满以便连个操作数安慰进行操作。
9、= = =与!= = =和= =与!= =的区别:后者称为逻辑等是运算符,其结果是2个操作数的值决定的。
由于操作书中某些位可能不定值x和高阻态z结果可能是不定值x。
而 = = =和!= = =运算符对操作数的比较时对某些位的高阻态z和不定值x也进行比较,两个操作数必须完全一致,其结果才是1,否则是0.10、非阻塞和阻塞赋值方式:非阻塞赋值方式(如a<=b)上面语句所赋得变量值不能立即被下面语句所用,(2)快结束后才能完成这次赋值操作 3在编写克综合的时序逻辑模块时这是最常用的赋值方法。
阻塞赋值(如a=b)赋值语句执行完后,块才结束 2 b的值在赋值语句完成后立即执行 3在时序逻辑使用中,可能产生意想不到的结果。
11、模块的描述方式:(RTL为寄存器传输级描述)“(1)数据流描述方式:数据流行描述主要用来描述组合功能,具体用“assign”连续赋值语句来实现。
分为两种a、显式连续赋值语句;连线型变量类型[连线型变量为快]连线型变量名Assign #(延时量)连线型变量名=赋值表达式;显式连续赋值语句包含了两条语句;第一条是对连线型变量的进行类型说明的说明语句;第二句是对这个已得到声明的连线型变量进行连续赋值语句。
verlog语法要点
一、组合逻辑1、敏感变量的描述完备性Verilog中,用always块设计组合逻辑电路时,在赋值表达式右端参与赋值的所有信号都必须在 always @(敏感电平列表)中列出,always中if语句的判断表达式必须在敏感电平列表中列出。
如果在赋值表达式右端引用了敏感电平列表中没有列出的信号,在综合时将会为没有列出的信号隐含地产生一个透明锁存器。
这是因为该信号的变化不会立刻引起所赋值的变化,而必须等到敏感电平列表中的某一个信号变化时,它的作用才表现出来,即相当于存在一个透明锁存器,把该信号的变化暂存起来,待敏感电平列表中的某一个信号变化时再起作用,纯组合逻辑电路不可能作到这一点。
综合器会发出警告。
Example1:input a,b,c;reg e,d;always @(a or b or c)begine=d&a&b; /*d没有在敏感电平列表中,d变化时e不会立刻变化,直到a,b,c中某一个变化*/d=e |c;endExample2:input a,b,c;reg e,d;always @(a or b or c or d)begine=d&a&b; /*d在敏感电平列表中,d变化时e立刻变化*/d=e |c;end2、条件的描述完备性如果if语句和case语句的条件描述不完备,也会造成不必要的锁存器。
Example1:if (a==1'b1) q=1'b1;//如果a==1'b0,q=? q将保持原值不变,生成锁存器!Example2:if (a==1'b1) q=1'b1;elseq=1'b0;//q有明确的值。
不会生成锁存器!Example3:reg[1:0] a,q;....case (a)2'b00 : q=2'b00;2'b01 : q=2'b11;//如果a==2'b10或a==2'b11,q=? q将保持原值不变,锁存器!endcaseExample4:reg[1:0] a,q;....case (a)2'b00 : q=2'b00;2'b01 : q=2'b11;default: q=2'b00;//q有明确的值。
关于verilog中的always
关于verilog中的alwaysalwaysalways语句块从仿真0时刻开始执⾏其中的⾏为语句;最后⼀条执⾏完成后,再开始执⾏其中的第⼀条语句,如此往复循环,直到整个仿真结束。
因此,always语句块常⽤于对数字电路中⼀组反复执⾏的活动进⾏建模。
always 和 always@(*) 的区别有@时,是每次执⾏语句时,必须满⾜括号内的条件才能继续执⾏语句,否则不执⾏。
always@(敏感事件列表) ⽤于描述时序逻辑;敏感事件(上升沿 posedge、下降沿 negedge);或电平。
verilog规定,always@()中的是指该always块内的所有输⼊信号的变化为敏感列表,也就是仿真时只有当always@(*)块内的输⼊信号产⽣变化,该块内描述的信号才会产⽣变化。
1. 若没有@,则是⼀般在teastbench 中产⽣时钟信号,指不会满⾜特定的条件,执⾏完⼀次后⽴马继续执⾏下⼀次,⼀直重复执⾏。
always #10 CLK=~CLK;2. 有@时,是每次执⾏语句时,必须满⾜括号内的条件才能继续执⾏语句,否则不执⾏。
3种模式always@()语句的意思是always模块中的任何⼀个输⼊信号或电平发⽣变化时,该语句下⽅的模块将被执⾏。
1、always语句有两种触发⽅式。
第⼀种是电平触发,例如always @(a or b or c),a、b、c均为变量,当其中⼀个发⽣变化时,下⽅的语句将被执⾏。
2、第⼆种是沿触发,例如always @(posedge clk or negedge rstn),即当时钟处在上升沿或下降沿时,语句被执⾏。
3、⽽对于always@(),意思是以上两种触发⽅式都包含在内,任意⼀种发⽣变化都会触发该语句。
补充initialVerilog语⾔中的两种过程:always过程和initial过程(执⾏⼀次)。
补充assignassign ⽤于描述组合逻辑,所有的assign 和 always 块都是并⾏发⽣。
verilogalways用法
verilogalways用法Verilog是一种硬件描述语言,主要用于电路设计和仿真。
Verilog中的always用法是一种关键语法结构,在设计端完成不同的循环和触发器,也可以用来实现各种电路逻辑。
以下是几个步骤,帮助初学者更好地理解always用法的特性以及如何在Verilog设计中使用。
1. 了解always语句的结构Verilog语言中,always关键字被用来指示一个作用域,它可以在下面加上触发器和逻辑运算符。
这种结构和C语言中的switch结构有点类似,但是有着不同的语法,并且不同的规则。
always语句由以下几个部分组成:always @<event>begin// Your code hereend其中,<event>可以是以下事件之一:- posedge- negedge- event- or- if-else2. 触发器和事件的介绍在always语句中,关键词@后面的内容被称为事件。
事件可以是以下之一:- posedge信号上升沿:当输入信号从0变为1时- negedge信号下降沿:当输入信号从1变为0时- event:当输入信号发生变化时在always语句中,使用事件来确保电路的正确同步。
主要的触发器有三种:- 同步触发器:对于输入和输出有统一的延迟时间- 存储器:数据的输出可以被记录并且不会被改变- 异步触发器:反映输入信号的任何变化,但有一些延迟3. always用法的示例下面是一些常见的always用法示例,帮助初学者了解其用法。
1) always@(posedge clock)2) always@(negedge clk)3) always@(clock)4) always@(reset)5) always@(posedge rst or posedge clk)上述几个例子代表了不同的事件,其中clock是时钟信号,reset是复位信号。
verilog常量定义 -回复
verilog常量定义-回复「verilog常量定义」是指在verilog语言中如何定义和使用常量。
在verilog中,常量可以用来表示固定的数值、状态或其他不可变的值。
本文将详细介绍verilog常量的定义方法、使用场景以及注意事项。
一、常量的定义方法在verilog中,常量可以通过`parameter`关键字来定义。
`parameter`关键字用于定义具有不变值的标量或向量。
常量定义的一般语法为:`parameter 数据类型常量名= 值;`其中,`数据类型`表示常量的类型,可以是标量或向量类型,`常量名`表示常量的名称,`值`表示常量的值。
在实际代码中,常量定义的位置可以处于任何模块或语句块内部,但通常会将其放置在模块顶层。
这样可以使得常量在整个设计中被共享和重复使用。
二、常量的使用场景2.1 表示固定的数值verilog常量最常见的使用场景是表示固定的数值。
例如,可以使用常量来表示时钟周期值、延时时间或者某些预定的数值。
通过使用常量,可以使得代码更加直观、易于维护,并且可以避免在多处使用相同数值时出现错误。
以下是一个使用常量表示时钟周期值的例子:module top;parameter CLK_PERIOD = 10; 时钟周期值reg clk;always #(CLK_PERIOD/2) clk = ~clk;endmodule在上述例子中,`CLK_PERIOD`常量定义了时钟周期的长度为10个时间单位。
这个常量被用于`always`块中,用于指定时钟切换的时间间隔。
2.2 表示固定的状态另一个常见的使用场景是使用常量表示一些固定的状态。
通过使用常量,可以清楚地表示状态的取值范围,并且可以避免在多处使用相同的状态值导致的错误。
以下是一个使用常量表示状态的例子:module top;parameter IDLE = 2'b00; 空闲状态parameter BUSY = 2'b01; 忙碌状态parameter ERROR = 2'b10; 错误状态reg [1:0] state;always @(posedge clk) begincase(state)IDLE: state <= BUSY;BUSY: state <= ERROR;ERROR: state <= IDLE;endcaseendendmodule在上述例子中,通过使用常量,清晰地定义了三种状态:`IDLE`、`BUSY`和`ERROR`。
always语句用法verilog
always语句用法verilog一、always语句概述always语句是Verilog中常用的一种语句,用于描述组合逻辑和时序逻辑的行为。
它是一种过程块,可以根据条件或时钟触发来执行其中的代码。
always语句可以用于实现寄存器、组合逻辑、状态机等各种电路功能。
二、always语句的基本语法always语句的基本语法如下:always @ (sensitivity_list)begin// 代码块end其中,sensitivity_list表示always语句监听的信号列表,当这些信号的值发生变化时,always语句中的代码块会被执行。
三、always语句的触发方式1. 事件触发always @(posedge clk)begin// 代码块end在上述代码中,always语句会在时钟信号的上升沿触发时执行。
这种触发方式常用于时序逻辑的实现,如寄存器的更新。
2. 条件触发always @ (a or b)begin// 代码块end在上述代码中,always语句会在信号a或b的值发生变化时执行。
这种触发方式常用于组合逻辑的实现,如逻辑门的计算。
3. 组合触发always @ (*)begin// 代码块end在上述代码中,always语句会在任意信号的值发生变化时执行。
这种触发方式常用于对所有信号进行监听,如调试输出。
四、always语句的常见应用场景1. 时序逻辑的实现时序逻辑是指电路的输出不仅与输入信号的当前值有关,还与之前的输入信号有关。
always语句配合时钟触发可以实现时序逻辑的功能。
always @(posedge clk)beginif (reset)q <= 0;elseq <= d;end在上述代码中,当时钟信号的上升沿到来时,如果reset信号为1,则将输出信号q重置为0;否则将输入信号d赋值给输出信号q。
2. 组合逻辑的实现组合逻辑是指电路的输出仅与输入信号的当前值有关,与之前的输入信号无关。
verilogalways语法
verilogalways语法⽬前的两种⽤法:always @(*)always @(posedge clk)Build an XOR gate three ways, using an assign statement, a combinational always block, and a clocked always block. Note that the clocked always block produces a different circuit from the other two: There is a flip-flop so the output is delayed.module top_module(input clk,input a,input b,output wire out_assign,output reg out_always_comb,output reg out_always_ff );assign out_assign = a^b;always @(*) out_always_comb = a^b;always @(posedge clk) out_always_ff <= a^b;endmodulecase语句:其语句结构为:case(使⽤变量) 1'b0: out = 0;endcase注意:case语句不⽤写switchcase每⼀项对应的语句只有⼀条语句,若出现多条语句时要使⽤begin...end结构case可以出现多个相同的项,但是只有第⼀条有⽤。
case对应练习题:题⽬:Case statements are more convenient than if statements if there are a large number of cases. So, in this exercise, create a 6-to-1 multiplexer. When sel is between 0 and 5, choose the corresponding data input. Otherwise, output 0. The data inputs and outputs are all 4 bits wide.答案:module top_module (input [2:0] sel,input [3:0] data0,input [3:0] data1,input [3:0] data2,input [3:0] data3,input [3:0] data4,input [3:0] data5,output reg [3:0] out );//always@(*) begin // This is a combinational circuitcase(sel)3'b000: out = data0;3'b001: out = data1;3'b010: out = data2;3'b011: out = data3;3'b100: out = data4;3'b101: out = data5;default:out = 3'b000;endcaseendendmodule题⽬:A priority encoder is a combinational circuit that, when given an input bit vector, outputs the position of the first 1 bit in the vector. For example, a 8-bit priority encoder given the input 8'b10010000 would output 3'd4, because bit[4] is first bit that is high.Build a 4-bit priority encoder. For this problem, if none of the input bits are high (i.e., input is zero), output zero. Note that a 4-bit number has 16 possible combinations.标准答案:1 module top_module (2 input [3:0] in,3 output reg [1:0] pos4 );56 always @(*) begin // Combinational always block7 case (in)8 4'h0: pos = 2'h0; // I like hexadecimal because it saves typing.9 4'h1: pos = 2'h0;10 4'h2: pos = 2'h1;11 4'h3: pos = 2'h0;12 4'h4: pos = 2'h2;13 4'h5: pos = 2'h0;14 4'h6: pos = 2'h1;15 4'h7: pos = 2'h0;16 4'h8: pos = 2'h3;17 4'h9: pos = 2'h0;18 4'ha: pos = 2'h1;19 4'hb: pos = 2'h0;20 4'hc: pos = 2'h2;21 4'hd: pos = 2'h0;22 4'he: pos = 2'h1;23 4'hf: pos = 2'h0;24 default: pos = 2'b0; // Default case is not strictly necessary because all 16 combinations are covered.25 endcase26 end2728 // There is an easier way to code this. See the next problem (always_casez).2930 endmodule但是对于本题我觉得使⽤case语句太过于繁琐,后来尝试使⽤if else语句成功减少了代码量并成功运⾏。
verilog基础---always
verilog基础---always在verilog中,always块是⼀种常⽤的语句,可以是很简单的功能模块,也可以是结构最复杂的部分。
⼀般always语句可以分为两类电路。
⼀种是组合逻辑。
⼀种是时序逻辑。
第⼀类:组合逻辑//-----1.1 组合逻辑 --------Always @ (*)BeginIf(a>b)Q = 1;ElseQ = 0;end//------- end -------------//如1.1所⽰,就是⼀个简单的组合逻辑always块,它应该是被综合成⼀个⼀位的⽐较器。
//---- 1.2 组合逻辑缺少敏感信号 ------Always @ (a)BeginIf(a>b)Q = 1;ElseQ = 0;end//------- end -------------//代码 1-2 也是⼀个组合逻辑,与 1-1 不同的是,敏感信号列表中只有a没有 b。
我们知道,在 Verilog 语法中, always 块的含义是⼀个重复执⾏的语句。
那么 1-2 会综合成⼀个⽐较器:当 a 发⽣变化时,q 发⽣变化当 b 发⽣变化,由于 b 不再敏感信号列表中,所以 q 不变这是⼀个彻头彻尾的软件思维,世界上不存在这种电路,综合器多半会综合⼀个与代码 1-1 ⼀样的电路,然后报⼀个警告。
编写组合逻辑的 always 块,使⽤ * 代替敏感信号列表是⼀个简单⽅便⽽且不容易出错的好办法。
第⼆类:时序逻辑//----- 2-1 时序逻辑 -------reg [1:0] q;always @ (posedge clk)beginq <= q + 1'b1;End注意:这⾥使⽤的是阻塞赋值,我们的 q 这个时候被综合成⼀个寄存器,⽽不是⼀个软件上的变量。
代码 2-1 是⼀个时序逻辑单元,它应该被综合成⼀个计数器,每当时钟的上升沿,q ⾃增⼀。
综合后的部分 RTL 图如下:// 2-2 时序逻辑,带异步复位reg [1:0] q;always @ (posedge clk or negedge rst_n)beginif(!rst_n)q <= 2'b00;elseq <= q + 1'b1;End综合后的 RTL 图如下:代码2-2综合成⼀个带有清零端的 D 触发器,其余与 2-1 ⽆异。
verilog 中always 组合逻辑
verilog 中always 组合逻辑Verilog是一种硬件描述语言,其常用于数字电路设计。
在Verilog 中,always语句是一种用于定义组合逻辑的重要语句。
本文将深入探讨always语句的使用方法和注意事项。
我们需要了解always语句的基本语法。
在Verilog中,always语句的格式如下所示:always @ (敏感信号列表)begin// 组合逻辑代码end其中,敏感信号列表指定了always语句中会被监测的信号,这些信号的变化会触发always语句的执行。
组合逻辑代码则是always语句中实际执行的代码,通常包含了一系列组合逻辑门的操作。
在使用always语句时,我们需要注意以下几点:1. 敏感信号列表中的信号必须是组合逻辑的输入信号,不能是时序逻辑(如时钟信号);2. 组合逻辑代码必须是纯粹的组合逻辑,即不能包含任何时序逻辑(如寄存器);3. always语句中的代码必须能够在一个时钟周期内完成,否则会导致电路不可综合或运行速度变慢。
除了基本语法外,always语句还有一些高级用法,如使用always_comb语句和always_latch语句。
always_comb语句是always语句的一种简化写法,它省略了敏感信号列表,只需要在begin和end之间编写组合逻辑代码即可。
always_comb语句会自动将所有输入信号都加入敏感信号列表中,从而保证了代码的正确性。
always_latch语句则是一种特殊的always语句,用于实现锁存器逻辑。
通常情况下,我们应该尽量避免使用always_latch语句,因为它容易导致电路中出现锁存器,从而增加了设计的复杂度和出错的可能性。
我们需要了解always语句的一些常见错误。
在使用always语句时,常见的错误包括:1. 将时序逻辑放在always语句中;2. 将输出信号放在敏感信号列表中,从而导致电路出现死锁;3. 编写的组合逻辑代码不完整或不正确,导致电路无法正常工作。
verilog 中always 组合逻辑
verilog 中always 组合逻辑Always组合逻辑在Verilog中是一种常用的设计方法,通过这种方法可以实现逻辑电路的功能。
在Verilog中,always块用于描述组合逻辑的行为,即在输入发生变化时,输出也会相应地发生变化。
在Verilog中,always块通常与敏感列表结合使用,敏感列表中包含了always块中会监视的信号。
当敏感列表中的信号发生变化时,always块中的代码就会执行。
这样就可以实现根据输入信号的变化来更新输出信号的功能。
在always块中,可以使用if语句、case语句等来描述逻辑电路的行为。
通过适当的逻辑设计,可以实现各种复杂的功能,如加法器、乘法器、状态机等。
在Verilog中,always块的组合逻辑一般用于描述纯逻辑功能,如逻辑运算、数据处理等。
而时序逻辑则需要使用时钟信号来触发,因此在时序逻辑中会使用到always @ (posedge clk)这样的语句来描述。
总的来说,always组合逻辑在Verilog中扮演着至关重要的角色,它是实现逻辑电路功能的基础。
合理地使用always块可以使Verilog代码更加清晰、简洁,同时也能够更好地实现设计的功能需求。
在设计Verilog代码时,需要注意逻辑的正确性和效率,避免出现歧义或错误的逻辑。
合理使用always组合逻辑可以提高代码的可读性和可维护性,从而更好地完成设计任务。
总的来说,always组合逻辑在Verilog中是一种非常重要的设计方法,通过合理地使用always块可以实现各种逻辑电路功能。
希望通过本文的介绍,读者能够更好地理解和应用Verilog中的always组合逻辑,从而提高Verilog代码的设计水平和质量。
Verilog中的三种简单触发器
Verilog中的三种简单触发器时序逻辑中的三种简单触发器,使⽤Verilog语⾔编写,⽤来熟悉语法最好不过了。
D触发器module D_LOCK(D,CLK,Q,NQ); //正边沿D触发output Q;output NQ;input D;input CLK;//时序赋值reg Q;assign NQ=~Q;//上升沿触发always @(posedge CLK)beginQ<=D;endendmodule//a simple testbenchmodule d_lock_tb();reg d,clk;wire q,nq;D_LOCK tb(.D(d),.CLK(clk),.Q(q),.NQ(nq));initialbeginclk=0;endalways #10 clk=~clk; //内部时钟周期20nsinitialbegin#20 d=0;#20 d=1;#20 d=1'bx;#20 $finish;endendmodule RS触发器module RS_LOCK(R,S,CLK,Q,NQ); //边沿触发的RS触发器output Q;output NQ;input CLK;input R;input S;reg Q;//上升沿触发assign NQ=~Q;always@(posedge CLK)case({R,S})2'b01: Q<=1;2'b10: Q<=0;2'b11: Q<=1'bx;default:endcaseendmodule//testbenchmodule rs_lock_tb();reg clk,r,s;wire q,nq;RS_LOCK uut(.R(r),.S(s),.CLK(clk),.Q(q),.NQ(nq));initialbeginclk=0;endalways #10 clk=~clk; //内部时钟initialbeginr=0;s=0;#10 r=0;s=1;#20 r=1;s=0;#20 r=1;s=1;#20 $finish;endendmoduleJK触发器module JK_LOCK(J,K,CLK,Q,NQ); //边沿触发的JK触发器 output Q;output NQ;input CLK;input J;input K;reg Q;//上升沿触发assign NQ=~Q;always@(posedge CLK)case({J,K})2'b00: Q<=Q;2'b01: Q<=0;2'b10: Q<=1;2'b11: Q<=~Q;default:Q<=Q;endcaseendmodulemodule jk_lock_tb();reg clk,j,k;wire q,nq;JK_LOCK uut(.J(j),.K(k),.CLK(clk),.Q(q),.NQ(nq));initialbeginclk=0;endalways #10 clk=~clk; //内部时钟initialbegin#20 j=0;k=0;#20 j=0;k=1;#20 j=1;k=0;#20 j=1;k=1;#20 $finish;endendmoduleT触发器module T_LOCK(T,CLK,Q,NQ); //正边沿T触发output Q;output NQ;input T;input CLK;//时序赋值reg Q;assign NQ=~Q;//上升沿触发always @(posedge CLK)beginQ<=~T;endendmodulemodule t_lock_tb();reg t,clk;wire q,nq;T_LOCK tb(.T(t),.CLK(clk),.Q(q),.NQ(nq));initialbeginclk=0;endalways #10 clk=~clk; //内部时钟周期20ns initialbegin#20 t=0;#20 t=1;#20 t=1'bx;#20 $finish; endendmodule。
always语句赋值特点
always语句赋值特点
"always"语句通常用于在Verilog和SystemVerilog中定义时序逻辑
和状态机。
下面是"always"语句的几个特点:
1. 敏感列表:"always"语句会在敏感列表中的信号发生变化时触发。
敏感列表是用括号括起来的变量或信号的列表,用逗号分隔。
2. 时序行为:"always"语句中的代码是按照时钟的节奏进行执行的。
通常,"always"语句会用于描述时序逻辑,例如时钟上升沿或下降沿触发
的行为。
3. 同步或异步:"always"语句可以用于描述同步或异步行为。
当"always"语句中的代码只与一个时钟信号有关时,被称为同步"always"语句;当代码与其他信号有关时,被称为异步"always"语句。
4. 无限循环:"always"语句通常会被设计为无限循环,在时钟信号
发生变化时根据特定条件执行特定的操作。
这种循环可以使代码连续地执行,直到终止条件满足。
需要注意的是,"always"语句必须谨慎编写,以确保正确和可靠的时
序和状态转换。
特别是对于异步"always"语句,需要使用合适的同步器和
边沿检测电路来确保正确的数据同步和时序控制。
verilog常用语句always
verilog常用语句always
Verilog中的always语句是一种非常重要的语句,用于描述模块中的行为。
它可以被用来指定模块的行为,如状态转移、计数器的操作等。
在Verilog中,常用的always语句有以下几种:
1. always @ (posedge clk):这种always语句指定了在时钟的上升沿触发时执行的行为。
它通常用于描述计数器、寄存器等模块中的行为。
2. always @ (negedge clk):这种always语句指定了在时钟的下降沿触发时执行的行为。
3. always @(a or b or c):这种always语句指定了在a、b或c信号发生变化时执行的行为。
它通常用于描述组合逻辑电路中的行为。
4. always @(posedge clk or negedge rst):这种always语句指定了在时钟的上升沿或复位信号的下降沿触发时执行的行为。
它通常用于描述寄存器或状态机中的行为。
5. always @(a or b) begin … end:这种always语句指定了在a或b信号发生变化时执行的行为。
它通常用于描述组合逻辑电路中的行为。
总之,always语句是Verilog中非常常用的一种语句。
通过灵活地使用它,可以描述出各种不同的行为,从而实现Verilog模块的功能。
Verilog中阻塞与非阻塞的区别
从上面的例子中,我们可以看出,在阻塞赋值语句中,赋值的次序非常重要,而在非阻塞赋值语句中,赋值的次序并不重要。
下面我们具体分析一下阻塞和非阻塞赋值的语义本质:阻塞:在本语句中“右式计算”和“左式更新”完全完成之后,才开始执行下一条语句;非阻塞:当前语句的执行不会阻塞下一语句的执行。
先看阻塞赋值的情况:我们来看这段代码:always @(posedge Clk)beginQ1 = D;Q2 = Q1;Q3 = Q2;endalways语句块对Clk的上升沿敏感,当发生Clk 0~1的跳变时,执行该always语句。
在begin...end语句块中所有语句是顺序执行的,而且最关键的是,阻塞赋值是在本语句中“右式计算”和“左式更新”完全完成之后,才开始执行下一条语句的。
在本例中,D的值赋给Q1以后,再执行Q2 = Q1;同样在Q2的值更新以后,才执行Q 3 = Q2。
这样,最终的计算结果就是Q3 = D。
所有的语句执行完以后,该always语句等待Clk的上升沿,从而再一次触发begin...end 语句。
接下来,再看看非阻塞赋值的情况。
所谓非阻塞赋值,顾名思义,就是指当前语句的执行不会阻塞下一语句的执行。
always @(posedge Clk)beginQ1 <= D;Q2 <= Q1;Q3 <= Q2;end首先执行Q1 <= D,产生一个更新事件,将D的当前值赋给Q1,但是这个赋值过程并没有立刻执行,而是在事件队列中处于等待状态。
然后执行Q2 <= Q1,同样产生一个更新事件,将Q1的当前值(注意上一语句中将D值赋给Q1的过程并没有完成,Q1还是旧值)赋给Q2,这个赋值事件也将在事件队列中处于等待状态。
再执行Q3 <= Q2,产生一个更新事件,将Q2的当前值赋给Q3,这个赋值事件也将在事件队列中等待执行。
这时always语句块执行完成,开始对下一个Clk上升沿敏感。
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“always @(*)”中‘*’所代表的意思
在绝大多数变成语言中,'*'都是表示包括所有可能,那么在Verilog中是不是也一样呢?为此,我用modelsim做了一个实验。
//被测试的电路
module test(in,en,rst_n,out);
input [1:0] in;
input en;
input [1:0] rst_n;
output [3:0] out;
reg[3:0] out;
always @(*)begin
if(!rst_n)
out=0;
else
out=out+in;
end
endmodule
//测试电路,testbench
``timescale 10ps/1ps
module test_tb;
reg [1:0] in;
reg en;
reg [1:0] rst_n;
wire [3:0] out;
initial begin
#1 in=1;
#1 en=0;
#1 rst_n=1;
#1 rst_n=0;
#1 rst_n=1;
#1 rst_n=2;
#1 rst_n=3;
#1 in=1;
#1 in=2;
#1 in=3;
end
always #1 en=~en;
test test_top(in,en,rst_n,out); endmodule
说明:这里,被测试的电路中,输出out等于其本身加上输入in,但要在'*'的激发下才能进行;在testbench 电路中,首先复位并初始化各个信号的值,然后再改变各个信号的值,观察out值的变化,以此来确定'*'所代表的信号。
用modelsim仿真后的波形:
由仿真后的波形中可以看出:(1)当rst_n复位后,也就是从1变成0时,out变成0,而out赋值语句是包含在always @(*)中的,这就说明rst_n的变化激发了always模块的执行,则rst_n信号是包含在'*'中的。
后面,rst_n每变一次值,out都加上in的值,也证明了'*'包括了rst_n信号。
(2)之后,in每变一次值,always模块都执行一次,out都加上了此时的in值,则说明'*'也包括了in信号。
(3)再往后,en不停的从0变成1再变成0,但out的值始终没变,则说明'*'不包括en信号。
结论:在Verilog中,'*'只包括该模块中的所有型
号,没在该模块中出现的信号不包含于'*'。