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数字电路应用之Verilog HDL语言常用经典程序例题(Quartus II软件)

数字电路应用之Verilog HDL语言常用经典程序例题(Quartus II软件)

数字电路应用之Verilog HDL语言程序经典例题(Quartus II软件编程)一:2线4线译码器:module tom(a,b,y);input a,b;output [3:0] y;wire na,nb;not (na,a);not (nb,b);and (y[0],na,nb);and (y[1],na,b);and (y[2],a,nb);and (y[3],a,b);endmodule二:三输入表决器:module add(a2,a1,a0,y);input a2,a1,a0;output y;assign y=((a1&a0)|(a2&a1)|(a2&a0));endmodule三:3线8线译码器:module fulladd(a2,a1,a0,y);input a2,a1,a0;output [7:0] y;assign y[0]= ~( ~a2 & ~a1 & ~a0); assign y[1]= ~( ~a2 & ~a1 & a0); assign y[2]= ~( ~a2 & a1 & ~a0); assign y[3]= ~( ~a2 & a1 & a0); assign y[4]= ~( a2 & ~a1 & ~a0); assign y[5]= ~( a2 & ~a1 & a0); assign y[6]= ~( a2 & a1 & ~a0); assign y[7]= ~( a2 & a1 & a0);endmodule四:BIN2BCD码制转换:module fulladd(y,d,e);input [6:0] y;output [3:0] d,e;assign d=y/10;assign e=y%10;endmodule五:4位比较器:module tom(y,x,d);input [3:0] y,x;output [2:0] d;assign d[2]=(x>y)?1:0;assign d[1]=(x==y)?1:0;assign d[0]=(x<y)?1:0;endmodule六:四位全加器:法一:(调用程序法)module fulladd4(sum,c_in,c_out,a,b); output [3:0] sum;output c_out;input [3:0] a,b;input c_in;wire c1,c2,c3;fulladd fa0(sum[0],c1,a[0],b[0],c_in); fulladd fa1(sum[1],c2,a[1],b[1],c1); fulladd fa2(sum[2],c3,a[2],b[2],c2); fulladd fa3(sum[3],c_out,a[3],b[3],c3); endmodule//程序调用module fulladd(sum, c_out, a, b, c_in); output sum, c_out;input a, b, c_in;wire s1, c1, c2;xor (s1, a, b);and (c1, a, b);xor (sum, s1, c_in);and (c2, s1, c_in);xor (c_out, c2, c1);endmodule法二:(通用法)module fulladd4(A,B,Cin,SUM,Cout); input [3:0] A,B;input Cin;output [3:0] SUM;output Cout;assign {Cout,SUM}=A+B+Cin; endmodule七:七段显示译码器:法一:module bbc(a,d,g);input [3:0] a;output [6:0] d;output [3:0] g;reg [6:0] d;assign g=4'b0001;always @(a)begincase(a)4'b0000 :d=7'b100_0000;4'b0001 :d=7'b111_1001;4'b0010 :d=7'b010_0100;4'b0011 :d=7'b011_0000;4'b0100 :d=7'b001_1001;4'b0101 :d=7'b001_0010;4'b0110 :d=7'b000_0010;4'b0111 :d=7'b111_1000;4'b1000 :d=7'b000_0000;4'b1001 :d=7'b001_0000;default :d=7'b000_0000;endcaseendendmodule法二:module bbc(a,d,g);input [3:0] a;output [6:0] d;output [3:0] g;reg [6:0] d;assign g=4'b0001;always @(a)beginif (a==4'b0000) d=7'b100_0000;else if (a==4'b0001) d=7'b111_1001;else if (a==4'b0010) d=7'b010_0100;else if (a==4'b0011) d=7'b011_0000;else if (a==4'b0100) d=7'b001_1001;else if (a==4'b0101) d=7'b001_0010;else if (a==4'b0110) d=7'b000_0010;else if (a==4'b0111) d=7'b111_1000;else if (a==4'b1000) d=7'b000_0000;else if (a==4'b1001) d=7'b001_0000;else d=7'b000_0000; endendmodule八:8—3优先编码器:法一:module qq (y,d,g);input [7:0] y;output [2:0] d;output [3:0] g;reg [2:0] d;assign g=4'b0001;always @ ybeginif (y[7]==1) d=3'b111;else if (y[6]==1) d=3'b110;else if (y[5]==1) d=3'b101;else if (y[4]==1) d=3'b100;else if (y[3]==1) d=3'b011;else if (y[2]==1) d=3'b010;else if (y[1]==1) d=3'b001;else if (y[0]==1) d=3'b000;endendmodule法二:module encoder(none_on,outcode,a, b, c, d, e, f, g, h); output[2:0] outcode;output none_on;input a, b, c, d, e, f, g, h;reg[3:0] outtemp;assign {none_on, outcode} = outtemp;always @(a or b or c or d or e or f or g or h)begincasex ({a, b, c, d, e, f, g, h})8'B????_???1 : outtemp=4'b0_111;8'B????_??10 : outtemp=4'b0_110;8'B????_?100 : outtemp=4'b0_101;8'B????_1000 : outtemp=4'b0_100;8'B???1_0000 : outtemp=4'b0_011;8'B??10_0000 : outtemp=4'b0_010;8'B?100_0000 : outtemp=4'b0_001;8'B1000_0000 : outtemp=4'b0_000;8'B0000_0000 : outtemp=4'b1_000;endcaseendendmodule九:计数器:module bbc(clk,set,reset,d,y);input set,reset,clk;input [3:0] d;output [7:0] y;reg [7:0] y;always@(posedge clk or negedge reset or posedge set) if(~reset) y<=8'b0;else if (set) y[3:0]<=d[3:0];else y<=y+1'b1;endmodule十:移位寄存器:module asd (clk,set,reset,d,y,cin);input clk,set,reset,cin;input [3:0] d;output [7:0] y;reg [7:0] y;always@(posedge clk)beginif(~reset) y=0;else if(set)beginy[7:4]=y[3:0] ;y[3:0]=d[3:0];endelsebeginy=y<<1;y[0]=cin;endendendmodule十一:4位乘法:法一:module bbc(y,a,b);input [3:0] a;input [3:0] b;output [7:0] y;reg [7:0] y;reg[7:0] temp_a;reg[3:0] temp_b;integer i;always @(a or b)beginy=0;temp_a=a;temp_b=b;beginfor(i=0;i<=3;i=i+1)beginif(temp_b[0]) y=y+temp_a;temp_a=temp_a<<1;temp_b=temp_b>>1;endendendendmodule法二:module qq(outcome,a,b);output [8:1] outcome;input [4:1] a,b;reg [8:1] outcome;integer i;always@(a or b)beginoutcome=0;for(i=1;i<=4;i=i+1)if (b[1]) outcome=outcome + (a<<(i-1)); endendmodule十二:数码管跑马灯:module asd(cr,clk,a,b,c,d,e,f,g);input cr,clk;output a,b,c,d,e,f,g;reg a,b,c,d,e,f,g;integer i=0;always @ (posedge clk or negedge cr)beginif(~cr)begin{a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1111;i=0;endelse if(clk)begini=i+1;if(i==1) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b011_1111;if(i==2) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b101_1111;if(i==3) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b110_1111;if(i==4) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_0111;if(i==5) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1011;if(i==6) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1101;if(i==7) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1110;if(i==8) {a,b,c,d,e,f,g}=7'b000_0000;if(i==9)begin{a,b,c,d,e,f,g}=7'b111_1111;i=0;endendendendmodule十三:LED跑马灯:module add(cr,clk,y);input cr,clk;output [7:0] y;reg [7:0] y;integer i;always@(posedge clk or negedge cr) beginif(~cr)beginy=0;i=-1;endelse if (clk)begini=i+1;y=0;y[i]=1;beginif(i==7)i=-1;endendendendmodule。

Verilog语法入门,初学者必看

Verilog语法入门,初学者必看

Verilog的词法约定1Verilog是大小写相关的,其中的关键字全部为小写。

2空白符由空格、制表符、和换行符组成。

3单行注释以“//”开始,verilog将忽略此处到行尾的内容。

多行注释以“/*”开始,以“*/”结束。

多行注释不允许嵌套4操作符有三种:单目操作符、双目操作符和三目操作符。

5数字声明Verilog中有两种数字生命:指明位数的数字和不指明位数的数字指明位数的数字表示形式:<size>’<base format><number>Size用来指明数字位宽度,只能用十进制整数表示Base format包括十进制(’d或’D),二进制(’b或’B),八进制(‘o或’O),十六进制(‘h或’H)例如4’b1111 //4位2进制数12’h3ac //12位16进制数不指明位数的数字:如果数字说明中没有指定基数,那么默认表示为十进制数。

如果没有指定位宽,则默认的位宽度与仿真器和使用的计算机有关(最小为32位)。

‘o21 //32位八进制数X值和Z值:不确定值用X表示,高阻用Z值表示。

在八进制数中代表3位,十六进制中代表4位。

12’h12X //这是一个12位16进制数,其中低四位不确定负数:在表示位宽的数字前面增加一个减号来表示它是一个负数。

-6’d3 //一个6位的用二进制补码形式存储的十进制数3,表示负数-6’sd3 //一个6位的带符号算数运算的负数下划线符号和问号:除了第一个字符,下划线“_”可以出现在数字中的任何位置,它的作用只是提高可读性,在编译阶段会被忽略掉问号“?”是z的另一种表示,使用问号的目的在于增强casex和casez语句的可读性。

在这两条语句中,“?”表示不必关心的情况。

12’B1111_0011_1110 // 增强可读性4’b10?? //相当于4’b10zz6字符串是双引号括起来的一个字符队列。

对于字符串的限制是,它必须在一行中书写完,不可书写在多行中,也不能包含回车符。

verilog HDL精简教程

verilog HDL精简教程

VERILOG HDL精简教程什么是verilog HDL?verilog是一种硬件描述语言,可以在算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次上对数字系统建模。

它可以描述设计的行为特性、数据流特性、结构组成以及包含响应监控和设计验证方面的时延和波形产生机制。

此外,verilog提供了编程语言接口,通过该接口用户可以在模拟、验证期间从外部访问设计,包括模拟的具体控制和运行。

verilog不仅定义了语法,而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟、仿真语义。

因此,用这种语言编写的模型能够使用verilog仿真器进行验证。

verilog从C语言中继承了多种操作符和结构,所以从结构上看两者有很多相似之处。

设计流程:功能设计>用verilog描述电路>软件模拟与仿真>考察结果>逻辑综合>代码下载到硬件电路>完成。

1. 基本机构1.1 模块模块(module)是verilog最基本的概念,也是v设计中的基本单元。

每个v设计的系统都是由若干模块组成的。

A:模块在语言形式上是以关键词module开始,以关键词endmodule结束的一段程序。

B:模块的实际意义是代表硬件电路上的逻辑实体。

C:每个模块都实现特定的功能。

D:模块的描述方式有行为建模和结构建模之分。

E:模块之间是并行运行的。

F:模块是分层的,高层模块通过调用、连接低层模块的实例来实现复杂的功能。

G:各模块连接完成整个系统需要一个顶层模块(Top-module)。

无论多么复杂的系统,总能划分成多个小的功能模块。

因此系统的设计可以按照下面三个步骤进行:(1)把系统划分成模块;(2)规划各模块的接口;(3)对模块编程并连接各模块完成系统设计。

模块的结构是这样的:module <模块名>(<端口列表>);<定义><模块条目>endmodule其中:【模块名】是模块唯一的标识符;【端口列表】是输入、输出和双向端口的列表,这些端口用来与其他模块进行连接。

Verilog HDL入门教程

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Verilog HDL入门教程
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Verilog HDL 入门教程
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2.4.1 历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4.2 能力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 Verilog HDL 建模概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1 模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1.1 简单事例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Verilog+HDL+入门教程华为

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文档中心文档编号资源类别:HDL语言版本1.0密级内部公开共41页Verilog HDL入门教程(仅供内部使用)拟制:批准:批准:中研基础中研基础日期:日期:日期:2004.8.3yyyy/mm/dd版权所有不得复制日期2004.8.3 修订版本1.00描述初稿完成修订记录作者目录1 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 HDL设计方法学简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1 数字电路设计方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52.2 硬件描述语言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.3 设计方法学. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62.4 Verilog HDL简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.4.1 历史. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72.4.2 能力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Verilog HDL 建模概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1 模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1.1 简单事例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1.2 模块的结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103.1.3 模块语法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2 时延. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.3 三种建模方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.3.1 结构化描述方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.3.2 数据流描述方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.3.3 行为描述方式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153.3.4 混合设计描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164 Verilog HDL 基本语法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1 标识符. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.1 定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174.1.2 关键词. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1.3 书写规范建议. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174.2 注释. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.3 格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.4 数字值集合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184.4.1 值集合. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.4.2 常量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184.5 数据类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205.1 模块定义结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285.2 模块端口. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285.3 实例化语句. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295.4 结构化建模具体实例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .316 数据流建模. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346.1 连续赋值语句. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346.2 阻塞赋值语句. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346.3 数据流建模具体实例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347 行为建模. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357.1 简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357.2 顺序语句块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Verilog HDL 入门教程关键词:摘要:本文主要介绍了Verilog HDL 语言的一些基本知识,目的是使初学者能够迅速掌握HDL 设计方法,初步了解并掌握Verilog HDL语言的基本要素,能够读懂简单的设计代码并能够进行一些简单设计的Verilog HDL建模。

VerilogHDL基础语法入门

VerilogHDL基础语法入门
可用以下七个系统任务:
1) $dumpfile(“file.dump”); //打开记录数据变化的数据文件
2) $dumpvars();
//选择需要记录的变量
3) $dumpflush; //把记录在数据文件中的资料转送到硬盘保存
4) $dumpoff;
//停止记录数据变化
5) $dumpon;
//重新开始记录数据变化
模块的抽象
技术指标:
用文字表示 用算法表示 用高级行为的Verilog模块表示
RTL/功能级:
用可综合的Verilog模块表示
门级/结构级:
用实例引用的Verilog模块表示
版图布局/物理级:
用几何形状来表示
行为综合 综合前仿真
逻辑综合
综合后仿真 布局布线
第三部分.简单的 Verilog HDL 模块
转换为门级电路互连的电路结构(综合)。 ▪ 需要对已经转换为门级电路结构的逻辑
进行测试(门级电路仿真)。 ▪ 需要对布局布线后的电路结构进行测试。
(布局布线后仿真)。
模块的测试
激励和控 制信号
被测模块
输出响应 和验证
模块的测试
测试模块常见的形式:
module t; reg …; //被测模块输入/输出变量类型定义 wire…; //被测模块输入/输出变量类型定义 initial begin …; …; …; end … …//产生测试信号 always #delay begin …; end … …//产生测试信号
▪ Verilog HDL的构造性语句可以精确地建立信号的 模型。这是因为在Verilog HDL中,提供了延迟和输出 强度的原语来建立精确程度很高的信号模型。信号值 可以有不同的的强度,可以通过设定宽范围的模糊值 来降低不确定条件的影响。

VerilogHDL的入门学习(可编辑修改word版)

VerilogHDL的入门学习(可编辑修改word版)

先记下来:1、不使用初始化语句;2、不使用延时语句;3、不使用循环次数不确定的语句,如:forever,while 等;4、尽量采用同步方式设计电路;5、尽量采用行为语句完成设计;6、always 过程块描述组合逻辑,应在敏感信号表中列出所有的输入信号;7、所有的内部寄存器都应该可以被复位;8、用户自定义原件(UDP 元件)是不能被综合的。

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,还有可能被优化掉。

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。

因此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,一些操作符不能被综合:===、!==。

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。

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。

中文版Verilog_HDL简明教程

中文版Verilog_HDL简明教程

中文版Verilog HDL简明教程:第1章简介Verilog HDL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。

被建模的数字系统对象的复杂性可以介于简单的门和完整的电子数字系统之间。

数字系统能够按层次描述,并可在相同描述中显式地进行时序建模。

Verilog HDL 语言具有下述描述能力:设计的行为特性、设计的数据流特性、设计的结构组成以及包含响应监控和设计验证方面的时延和波形产生机制。

所有这些都使用同一种建模语言。

此外,Verilog HDL语言提供了编程语言接口,通过该接口可以在模拟、验证期间从设计外部访问设计,包括模拟的具体控制和运行。

Verilog HDL语言不仅定义了语法,而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟、仿真语义。

因此,用这种语言编写的模型能够使用Verilog仿真器进行验证。

语言从C编程语言中继承了多种操作符和结构。

Verilog HDL提供了扩展的建模能力,其中许多扩展最初很难理解。

但是,Verilog HDL语言的核心子集非常易于学习和使用,这对大多数建模应用来说已经足够。

当然,完整的硬件描述语言足以对从最复杂的芯片到完整的电子系统进行描述。

历史Verilog HDL语言最初是于1983年由Gateway Design Automation公司为其模拟器产品开发的硬件建模语言。

那时它只是一种专用语言。

由于他们的模拟、仿真器产品的广泛使用,Verilog HDL 作为一种便于使用且实用的语言逐渐为众多设计者所接受。

在一次努力增加语言普及性的活动中,Verilog HDL语言于1990年被推向公众领域。

Open Verilog International (OVI)是促进Verilog 发展的国际性组织。

1992年, OVI决定致力于推广Verilog OVI标准成为IEEE标准。

这一努力最后获得成功,Verilog 语言于1995年成为IEEE标准,称为IEEE Std 1364-1995。

Verilog HDL入门

Verilog HDL入门

线网型:wire,tri
wor,trior,wand,triand,trireg,tri1,tri0 supply0,supply1
寄存器型:
reg integer,time real,realtime
wire和tri
用于连接单元的连线是最常见的线网类型。 默认值为z。 wire与tri语法和语义一致; 三态线可以用于描述多个驱动源驱动同一根线 的线网类型;并且没有其他特殊的意义。 通常都用wire。 其他线网型用于底层设计与仿真,FPGA设计通 常不会涉及。
简单的Verilog程序
该程序例子通过另一种方法描述了一个三态 门。 在这个例子中存在着两个模块:模块trist1 在这个例子中存在着两个模块:模块trist1 tri_inst。 调用模块 mytri 的实例元件 tri_inst。 是上层模块。 模块 trist1 是上层模块。模块 mytri 则被 称为子模块。 称为子模块。 通过这种结构性模块构造可构成特大型模块 。
例:always @(b or c) always a=b&c;
元件(实)例化
例:and and1(a,b,c); BUFG BUFG_inst ( .O(out), // Clock buffer output .I(in) // Clock buffer input );
注意
三种方式可以在同一个模块之内混合使用 ; 同一个模块内可以有多个always块,多个 assign和多个元件例化。 所有这些单元是并行执行的。 这些单元的书写顺序不影响逻辑功能;
128状态值集合:包含强度信息
其他值集合
整数(32bits) 实数 字符串 时间(64bits) 布尔值(0,1) ……
提纲

VerilogHDL入门(可编辑)

VerilogHDL入门(可编辑)

Verilog HDL入门Introduction to Verilog pldcomcnCourse Objectivesn Learn the basic constructs of Verilogn Learn the modeling structure of Verilogn Learn the concept of delays and their effects in simulationpldcomcnCourse OutlinenVerilog Overviewn Basic Structure of a Verilog Modeln Components of a Verilog Module– Ports– Data Types– Assigning Values and Numbers– Operators– Behavioral ModelingContinuous AssignmentsProcedural Blocks– Structural Modelingn Summary Verilog EnvironmentpldcomcnVerilogOverviewpldcomcnWhat is Verilogn IEEE industry standard Hardware DescriptionLanguage HDL - used to describe a digital system n For both Simulation SynthesispldcomcnVerilog Historyn Introduced in 1984 by Gateway Design Automationn 1989 Cadence purchased Gateway Verilog-XLsimulatorn 1990 Cadence released Verilog to the publicn Open Verilog International OVI was formed to control the language specificationsn 1993 OVI released version 20n 1993 IEEE accepted OVI Verilog as a standard Verilog 1364pldcomcnVerilog StructurenVerilog HDL Consists of Keywords syntax andsemantics used to describe hardware functionality and timingn PLI Programming Language Interface provides Clanguage routines used to interact between Verilog and EDA tools SimulatorsWaveform displaysn SDF Standard Delay Format - a file used to back-annotate accurate timing information to simulators and other toolspldcomcnTerminologyn HDL - Hardware Description Language is a softwareprogramming language that is used to model a piece of hardwaren Behavior Modeling - A component is described by itsinputoutput responsen Structural Modeling - A component is described byinterconnecting lower-level componentsprimitives pldcomcnBehavior Modelingn Only the functionality of the circuit no structure n No specific hardware intentn For the purpose of synthesis as well as simulationoutput 1 outputninput 1 inputnif input 1for j 0 j 8 j j25 output 1 1b0elsefor j 1 j 8 j j25 output 1 1b1pldcomcnStructural Modelingn Functionality and structure of the circuitn Call out the specific hardwaren For the purpose of synthesisHigher-level Componentinput1 output 1Lower-levelComponent1Lower-levelComponent1inputnoutputnpldcomcnMore Terminologyn Register Transfer Level RTL - A type of behavioralmodeling for the purpose of synthesis– Hardware is implied or inferred– Synthesizablen Synthesis - Translating HDL to a circuit and thenoptimizing the represented circuitn RTL Synthesis - The process of translating a RTLmodel of hardware into an optimized technologyspecific gate level implementationpldcomcnRTL Synthesisalways a or b or c or d or sel ainferredbegin b mux_outcase sel c2b00 mux_out a d2b01 mux_out b sel2b10 mux_out c 22b11 mux_out dendcaseaTranslationdaOptimization dpldcomcnVerilog vs Other HDL StandardsnVerilog– Tell me how your circuit should behave and I will give youthe hardware that does the jobnVHDL– Similar to VerilognABEL PALASM AHDL– Tell me what hardware you want and I will give it to youpldcomcnVerilog vs Other HDL StandardsnVerilog– Give me a circuit whose output only changes when there isa low-to-high transition on a particular input When thetransition happens make the output equal to the input untilthe next transition–Result Verilog Synthesis provides a positive edge-triggeredflipflopnABEL PALASM AHDL– Give me a D-type flipflop– Result ABEL PALASM AHDL synthesis provides a D-typeflipflop The sense of the clock depends on the synthesistoolpldcomcnTypical Synthesis Design FlowVerilog TechnologyModel LibrarySynthesisCompilerTiming Analysis Netlist PlaceRouteText OutputTestSimulationVectorsWaveformpldcomcnTypical Simulation Design FlowVerilog VerilogModelTestBenchOptionalSimulationCompilerSimulation TestModel VectorsWaveform Verilog Text OutputSimulationpldcomcnVerilogModelingpldcomcnVerilog - Basic Modeling Structuren CASE-sensitvemodule module_name port_list nAll keywords areport declarations lowercasenWhitespace is used fordata type declarations readabilitynSemicolon is thecircuit functionality statement terminatornSingle line commenttiming specifications n Multi-line commentendmodule nTiming specification isfor simulationpldcomcnComponents of a Verilog ModulemoduleTiming SpecificationsPort ListPort Data Type Circuit SubprogramsDeclarations Declarations FunctionalityInstantiation taskinput NetContinuous Procedural functionoutput Register Assignment BlocksSystem Tasksinout parameter assign initialblockCompilerDirectivesalwaysblockpldcomcnComponents of a Verilog Modulemodule Module_name Port_listPort declarations if ports are presentParameters optionalData type declarationsContinuous Assignments assignProcedural Blocks initial andalways- behavioral statementsInstantiation of lower-level modulesTasks and FunctionsTiming SpecificationsendmodulepldcomcnSchematic Representation - MACadder_outoutinaD Qmult_out clkXinbclr CLRNpldcomcnVerilog Model Mulitiplier-Accumulator MACtimescale 1 ns 10 ps assign adder_out mult_out outmodule mult_acc out ina inb clk clr alwaysposedge clk or posedge clrbegininput [70] ina inb if clrinput clk clr out 16h0000output [150] out elseout adder_outwire [150] mult_out adder_out endreg [150] outmulta u1 in_a ina in_b inb m_out mult_outparameter set 10parameter hld 20 specify setup ina posedge clk sethold posedge clk ina hldsetup inb posedge clk sethold posedge clk inb hldendspecifyendmodulepldcomcnLets take a look atmoduleTiming SpecificationsPort ListPort Data Type Circuit SubprogramsDeclarations Declarations FunctionalityInstantiation taskinput NetContinuous Procedural functionoutput Register Assignment BlocksSystem Tasksinout parameter assign initialblock CompilerDirectivesalwaysblockpldcomcnPortsn Port List– A listing of the port names– Examplemodule mult_acc out ina inb clk clr n Port Types– input -- input port– output -- output port– inout -- bidirectional portn Port Declarations–– Exampleinput [70] ina inbinput clk clroutput [150] outpldcomcnPorts List and Declarationtimescale 1 ns 10 ps assign adder_out mult_out outmodule mult_acc out ina inb clk clr always posedge clk or posedge clrbegininput [70] ina inb if clrout 16h0000input clk clr elseoutput [150] out out adder_outendwire [150] mult_out adder_outreg [150] out multa u1 in_aina in_b inb m_out mult_outparameter set 10 specifyparameter hld 20 setup ina posedge clk sethold posedge clk ina hldsetup inb posedge clk sethold posedge clk inb hldendspecify endmodule pldcomcnData Typesn Net Data Type - represent physical interconnect betweenprocesses activity flowsprocess processFunctional Functionalnets nets nets Block BlockMUX Addersnets netsnRegister Data Type - represent variable to store datatemporarily– It does not represent a physical hardware registerTemporary StoragepldcomcnNet Data Typenwire -- represents a nodentri -- represents a tri-state node n Bus Declarations– [MSB LSB ]– [LSB MSB]n Examples– wire– wire [150] mult_out adder_outpldcomcnNet Data TypesSupported byNet Data Type Functionality Synthesiswire tri Used for interconnectsupply0 supply1 Constant logic valuewand triand Used to model ECLwor trior Used to model ECLtri0 tri1 Pull-down Pull-uptrireg Stores last value whennot drivenpldcomcnRegister Data Typesnreg - unsigned variable of any bit size ninteger - signed variable usually 32 bits n Bus Declarations– [MSB LSB ]– [LSB MSB]n Examples– reg– reg [7 0] outpldcomcnRegister Data TypesRegisterSupported byData Type Functionality Synthesisreg Unsigned variable ofany bit sizeinteger Signed variable -usually 32 bitstime Unsigned integer -usually 64 bitsreal Double precisionfloating point variablepldcomcnMemorynTwo dimensional register arrayn Can not be a net typen Examplesreg [310] mem[01023] 1Kx32 reg [310] instrinstr mem[2]n Double-indexing is not permittedinstr mem[2][70] Illegal pldcomcnParametern Parameter - assigning a value to a symbolic nameparameter size 8reg [size-10] a bpldcomcnData Typen Every signal which includes ports must have a datatype– Signals must be explicitly declared in the data type declarations of your module– Ports are by default wire net data types if theyare not explicitly declaredpldcomcnData Types Declarationtimescale 1 ns 10 ps assignadder_out mult_out outmodule mult_acc out ina inb clk clr alwaysposedge clk or posedge clrbegininput [70] ina inb if clrinput clk clr out 16h0000output [150] out elseout adder_outwire [150] mult_out adder_out endreg [150] out multa u1 in_aina in_b inb m_out mult_outparameter set 10 specifyparameter hld 20 setup ina posedge clk sethold posedge clk ina hldsetup inb posedge clk sethold posedge clk inb hldendspecifyendmodule pldcomcnAssigning Values - NumbersandOperatorspldcomcnAssigning Values - NumbersnAre sized or unsized– Sized example 3b010 3-bit wide binary number The prefix 3 indicates the size of number– Unsized example 123 32-bit wide decimal number by defaultDefaults– No specified defaults to decimal–No specified defaults to 32-bit wide numbern Base Format–Decimal d or D 16d255 16-bit wide decimal number– Hexadecimal h or H 8h9a 8-bit wide hexadecimal number– Binary b or B b1010 32-bit wide binary numer– Octal o or O o21 32-bit wide octal numberpldcomcnNumbersn Negative numbers - specified by putting a minus sign beforethe– Legal -8d3 8-bit negative number stored as 2s complement of 3– Illegal 4d-2 ERRORn Special Number Characters– _ underscore used for readabilityExample 32h21_65_bc_fe 32-bit hexadecimal number– x or X unknown valueExample 12h12x 12-bit hexadecimal number LSBs unknown– z or Z high impedance valueExample 1bz 1-bit high impedance numberpldcomcnNumbersn Extended– If MSB is 0 x or z number is extended to fill MSBs with 0 xorz respectivelyExamples 3b01 3b001 3bx1 3bxx1 3bz 3bzzz– If MSB is 1 number is extended to fill MSBs with 0Example 3b1 3b001pldcomcnShort Quizn Short Quiz– Q What is the actual value for 4d017 in binary pldcomcnAnswersn Short Quiz– Q What is the actual value for 4d017 in binary– A 4b0001 MSB is truncated 10001pldcomcnArithmetic OperatorsOperator Operation ExamplesSymbol Performed ain 5 bin 10 cin 2b01 din 2b0ZAdd bin cin 11- Subtract Negate bin - cin 9 -bin -10Multiply ain bin 50Divide bin ain 2Modulus bin ain 0nTreats vectors as a whole valuen If any operand is Z or X then the results are unknown– Example ain din unknownn If results and operands are same size then carry is lostpldcomcnBitwise OperatorsOperator Operation ExamplesSymbol Performed ain 3b101 bin 3b110 cin 3b01XInvert each bit ain is 3b010And each bit ain bin is 3 b100 bin cin is 3b010Or each bit ain bin is 3b111Xor each bit ain bin is 3 b011or Xnor each bit ain bin 3b100n Operates on each bit of the operandn Result is the size of the largest operandn Left-extended if sizes are differentpldcomcnReduction OperatorsOperator Operation ExamplesSymbol Performed ain 5b10101 bin 4b0011cin 3bZ00 din 3bX011And all bits ain 1b0 din 1b0Nand all bits ain 1b1Or all bits ain 1b1 cin 1bXNor all bits ain 1b0Xor all bits ain 1b1or Xnor all bits ain 1b0n Reduces a vector to a single bitnX or Z are considered unkown but result maybe a knownvalue– Example din results in 1b0pldcomcnRelational OperatorsOperator Operation ExamplesSymbol Performed ain 3b010 bin 3b100 cin 3b111。

verilog hdl语法书籍经典

verilog hdl语法书籍经典

verilog hdl语法书籍经典Verilog HDL是一种硬件描述语言,用于设计数字电路和系统。

它是一种高级语言,可以用于描述电路的行为和结构。

Verilog HDL语法书籍是学习Verilog HDL的必备工具之一。

在这篇文章中,我们将介绍一些经典的Verilog HDL语法书籍。

1.《Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis》这本书是Verilog HDL的入门书籍,适合初学者。

它详细介绍了Verilog HDL的语法和基本概念,包括模块、端口、数据类型、运算符、控制结构等。

此外,它还介绍了如何使用Verilog HDL进行数字电路设计和综合。

这本书是学习Verilog HDL的好起点。

2.《Verilog HDL Synthesis: A Practical Primer》这本书是一本实用的Verilog HDL综合指南。

它介绍了如何使用Verilog HDL进行综合,包括综合的基本概念、综合工具的使用、综合优化等。

此外,它还介绍了如何使用Verilog HDL进行时序约束和时序分析。

这本书对于想要深入了解Verilog HDL综合的人来说是非常有用的。

3.《Verilog HDL: Digital Design and Modeling》这本书是一本全面的Verilog HDL教程,适合有一定经验的人。

它详细介绍了Verilog HDL的语法和概念,包括模块、端口、数据类型、运算符、控制结构、任务和函数等。

此外,它还介绍了如何使用Verilog HDL进行数字电路设计和仿真。

这本书对于想要深入了解Verilog HDL的人来说是非常有用的。

4.《Verilog HDL: A Comprehensive Guide to Digital Electronic Design and Automation》这本书是一本综合性的Verilog HDL教程,适合有一定经验的人。

初学者学习Verilog HDL的步骤和经验技巧

初学者学习Verilog HDL的步骤和经验技巧

初学者学习Verilog HDL的步骤和经验技巧Verilog HDL是一种硬件描述语言(HDL:Hardware DiscripTIon Language),Verilog HDL语言是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。

Verilog HDL和VHDL是目前世界上最流行的两种硬件描述语言,都是在20世纪80年代中期开发出来的。

前者由Gateway Design AutomaTIon公司(该公司于1989年被Cadence 公司收购)开发。

两种HDL均为IEEE标准Verilog HDL语言学习用途就是在最广泛的C语言的基础上发展起来的一种件描述语言,它是由GDA(Gateway Design AutomaTIon)公司的PhilMoorby在1983年末首创的,最初只设计了一个仿真与验证工具,之后又陆续开发了相关的故障模拟与时序分析工具。

1985年Moorby推出它的第三个商用仿真器Verilog-XL,获得了巨大的成功,从而使得Verilog HDL迅速得到推广应用。

1989年CADENCE公司收购了GDA公司,使得VerilogHDL成为了该公司的独家专利。

1990年CADENCE公司公开发表了Verilog HDL,并成立LVI组织以促进Verilog HDL成为IEEE标准,即IEEE Standard 1364-1995.Verilog HDL的最大特点就是易学易用,如果有C语言的编程经验,可以在一个较短的时间内很快的学习和掌握,因而可以把Verilog HDL内容安排在与ASIC设计等相关课程内部进行讲授,由于HDL语言本身是专门面向硬件与系统设计的,这样的安排可以使学习者同时获得设计实际电路的经验。

与之相比,VHDL的学习要困难一些。

但Verilog HDL较**的语法,也容易造成初学者犯一些错误,这一点要注意。

简单自动售货机VerilogHDL程序

简单自动售货机VerilogHDL程序

自动售货机VerilogHDL程序一个简单的自动售卖饮料机的程序.该机器具有投币,显示余额,购买六种饮料,退钱等功能,为了更具实用性,增添了饮料选择允许提示和投币允许提示的功能。

具体形容,可投入一元、五元、十元和二十元面值的钱币,显示出当前的余额,并根据当前的余额提示能购买哪些饮料,选择某种饮料,则输出选定的饮料,同时余额减去相应的金钱.若选择退钱,机器就退出所有的钱,余额清零.下图为功能示意图:程序的状态表:程序中包含了一个状态机,定义了一个任务(task)和函数(function),用该任务调用了该函数,使用若干分支语句,详见附后源程序和测试程序。

附上程序编译仿真图:源程序如下:`define one 3'b001`define five 3'b010`define ten 3'b011`define twenty 3’b100module automart(money,state,moneyout,coinable,adrkable,bdrkable,cdrkable,drkout1,drkout2,drkout3,drkout4,drkout5,drkout6,coin,clk,reset,moneyback,choice1,choice2,choice3,choice4,choice5,choice6);input[2:0]coin;//投币输入,分为1、5、10、20元四种输入input clk,reset,moneyback,choice1,choice2,choice3,choice4,choice5,choice6;//moneyback为退钱输入,choice1~6是饮料选择output moneyout,coinable,adrkable,bdrkable,cdrkable,drkout1,drkout2,drkout3,drkout4,drkout5,drkout6;//依次为退钱输出,投币许可提示,饮料选择许可,6种饮料输出output[2:0] state;//状态记录output[7:0] money;//余额显示reg[7:0] money;reg[2:0] state;reg moneyout,coinable,backable,adrkable,bdrkable,cdrkable; parameter A=3'b000,B=3'b001,C=3'b010,D=3'b011,E=4’b100;assign drkout1=choice1&adrkable;assign drkout2=choice2&adrkable;assign drkout3=choice3&bdrkable;assign drkout4=choice4&bdrkable;assign drkout5=choice5&cdrkable;assign drkout6=choice6&cdrkable;always@(posedge clk)repeat(1)@(posedge clk)if (!reset)beginstate<=A;money=0;moneyout=0;endelsebegincase(state)A:begin//初始状态A,可投币进入别的状态coinable=1;backable=0;adrkable=0;bdrkable=0;cdrkable=0;endB: begin//状态B,只能买1元的饮料,可退钱或投币coinable=1;backable=1;adrkable=1;bdrkable=0;cdrkable=0;endC: begin//状态C,可买1或2元的饮料,退钱或投币coinable=1;backable=1;adrkable=1;bdrkable=1;cdrkable=0;endD:begin//状态D,可买三档价格饮料,可退钱或投币coinable=1;backable=1;adrkable=1;bdrkable=1;cdrkable=1;endE:begin//状态E,可买三档价格饮料,可退钱,不可继续投钱coinable=0;backable=1;adrkable=1;bdrkable=1;cdrkable=1;enddefault: state=A;endcasecondition(money,state,coin,coinable);//调用任务endalways@(negedge drkout1 or negedge drkout2)money=money—8’h01;//买1元的饮料,余额减1元always@(negedge drkout3 or negedge drkout4)money=money—8'h02;//买2元的饮料,余额减2元always@(negedge drkout5 or negedge drkout6)money=money—8'h04;//买4元的饮料,余额减4元always@(negedge moneyback)beginif(backable)beginmoneyout=1;money=0;//选择退钱,则推出金钱,余额清零endelsemoney=money+0;endtask condition;//该任务可以判断余额的改变,状态切换inout[7:0] moneycon;inout[2:0] statecon;input[2:0] coincon;input coinablecon;beginif (coinablecon)//允许投币时begincase (coincon)//根据投币面值改变余额,切换状态`one : moneycon=moneycon+8'h01;`five :moneycon=moneycon+8'h05;`ten : moneycon=moneycon+8'h0a;`twenty :moneycon=moneycon+8'h14;default:moneycon=moneycon+0;//无投币则余额不变endcasestatecon=condition_s(moneycon);//调用函数endelse if (moneycon〈8’h14)//不允许投币时,根据余额变化statecon=condition_s(moneycon);//直接切换状态endendtaskfunction [2:0] condition_s;//根据余额的值切换状态的函数input [7:0] money_s;reg [7:0]money_s;beginif (money_s==0)condition_s=A;else if(money_s==8’h01)condition_s=B;else if(money_s==8’h02||money_s==8’h03)condition_s=C;else if(money_s〉=8’h04&&money_s〈8’h14)condition_s=D;else condition_s=E;endendfunctionendmodule测试程序如下:`timescale 100ns/1ns`define clk_cycle 50module test;reg moneyback,choice1,choice2,choice3,choice4,choice5,choice6; reg [2:0] coin;reg clk,reset;wire[7:0] money;wire[2:0]state;wire moneyout,coinable,adrkable,bdrkable,cdrkable,drkout1,drkout2,drkout3,drkout4,drkout5,drkout6;parameter one=3’b001,five=3’b010,ten=3'b011,twenty=3'b100;always #`clk_cycle clk= ~clk;initialbegincoin=0;moneyback=0;clk=0;choice1=0;choice2=0;choice3=0;choice4=0;choice5=0;choice6=0;reset=1;#10 reset=0;#200 reset=1;#400 coin=one;//投币1元,#220 coin=0;#200 coin=one;//投1元,余额2元#220 coin=0;#200 coin=five;//投5元,余额7元#220 coin=0;#200 coin=twenty;//投20元,余27#220 coin=0;#200 choice1=1;//买1元饮料,余26#220 choice1=0;#200 choice3=1;//买2元饮料,余24#220 choice3=0;#200 choice4=1;//买2元饮料,余22#220 choice4=0;#200 choice5=1;//买4元饮料,余18#220 choice5=0;#200 choice6=1;//买4元饮料,余14#220 choice6=0;#200 choice6=1;//买4元饮料,余10#220 choice6=0;#200 choice6=1;//买4元饮料,余6#220 choice6=0;#200 choice6=1;//买4元饮料,余2#220 choice6=0;#200 coin=five;//投5元,余7#220 coin=0;#200 moneyback=1;//退钱#220 moneyback=0;endautomart m(.money(money),。

VerilogHDL程序设计教程

VerilogHDL程序设计教程

Verilog HDL程序设计教程红色:做后有错。

粉红色:有疑问。

紫色:第二次仍有错。

绿色:文字错误第1章EDA技术综述 1.1引言1.摩尔定律1.2EDA的发展阶段1.阶段1.3设计方法与设计技术1.两种设计思路2.IP的含义3. IP核的分类。

4. SOC的含义1.4EDA的实现1.实现方法第2章EDA设计软件与设计流程 2.2EDA的设计流程1(FPGA的设计流程 2(综合的定义与类型。

3(仿真的类型第3章Verilog HDL设计初步(P18) 3.2完整的Verilog HDL设计1. 4位全加器的和4位计数器的程序。

2. 4位全加器的仿真程序(1.时间头文件 2.模块名(没有参数)3.参数规定(端口、延时、时钟)4.调用测试对象 5.设置参数(所有的输入端口都应初始化赋值)6.显示设置)。

3.3Verilog模块基本结构剖析 1.端口定义注意事项。

2.逻辑功能定义的几种方式第4章Verilog HDL语言要素(P32)4.1词法1.verilog中的四种基本逻辑状态4.2数据类型1.连线型(Net Type)的特点2.寄存器型(Register Type):定义、与连线型区别(赋值、保值)3.Parameter的使用格式4.3寄存器和存储器1.寄存器定义格式和标矢性2.存储器:定义、格式、位区选择方法4.3运算符1.等式与全等式的区别2.位拼接运算符第5章Verilog HDL行为语句(P45)5.2 Verilog HDL中的过程语句1.always过程语句格式。

2.initial过程语句格式。

5.3 块语句1.块语句。

2.用begin—end产生周期为10的个单位时间的方波.3.用fork—join产生周期为10的个单位时间的方波5.4赋值语句1.分类。

2.阻塞赋值和非阻塞赋值的区别5.5条件语句1.例5.11(模为60的BCD码加法计数器)2.case语句的三种表达形式5.6循环语句1.Verilog HDL中4种类型循环语句。

VerilogHDL语言基础教材教学课件

VerilogHDL语言基础教材教学课件
IEEE标准
1990年代,Verilog HDL成为IEEE标准,并不断发展完善。
新版本
随着数字电路设计的发展,Verilog HDL不断推出新版本,支持更高级的硬件描述和验证功能。
Verilog HDL的历史和发展
01
02
03
04
ASIC设计
在ASIC设计中,Verilog HDL用于描述数字电路的结构和行为。
FPGA设计
在FPGA设计中,Verilog HDL用于描述逻辑块、路由和IO接口等。
仿真验证
Verilog HDL还用于数字电路的仿真验证,通过模拟电路的行为来检测设计中的错误和缺陷。
学术研究
在数字电路和系统设计领域,Verilog HDL广泛应用于学术研究、教学和实验中。
Verilog HDL的应用领域
测试平台编写是指编写用于测试Verilog设计的测试平台代码。测试平台代码可以使用Verilog语言编写,并使用仿真测试平台进行测试和验证。
仿真测试平台
测试平台编写
仿真和测试平台
Verilog HDL设计实例
04
组合逻辑设计
总结词:组合逻辑设计是Verilog HDL中最基础的设计之一,主要用于实现逻辑函数。
02
数字系统设计涉及逻辑门、触发器、寄存器、组合逻辑、时序逻辑等基本数字逻辑单元的设计和组合,Verilog HDL语言能够方便地描述这些结构和行为。
03
数字系统广泛应用于计算机、通信、控制等领域,通过Verilog HDL语言可以实现高效、可靠的数字系统设计。
01
Verilog HDL的未来发展
发展趋势和挑战
THANKS
ASIC设计涉及逻辑设计、电路设计、物理实现等环节,Verilog HDL语言能够描述硬件结构和行为,为ASIC设计提供强大的支持。

2024年verilogHDL培训教程华为(多场景)

2024年verilogHDL培训教程华为(多场景)

verilogHDL培训教程华为(多场景)VerilogHDL培训教程——华为第一章:引言随着电子设计自动化(EDA)技术的不断发展,硬件描述语言(HDL)在数字电路设计领域扮演着越来越重要的角色。

VerilogHDL 作为一种主流的硬件描述语言,因其强大的功能、灵活的语法和广泛的应用范围,已成为数字集成电路设计工程师必备的技能之一。

本教程旨在帮助读者掌握VerilogHDL的基本概念、语法和设计方法,为华为等企业培养合格的数字电路设计人才。

第二章:VerilogHDL基础2.1VerilogHDL简介VerilogHDL是一种用于数字电路设计的硬件描述语言,它可以在多个层次上对数字系统进行描述,包括算法级、寄存器传输级(RTL)、门级和开关级。

VerilogHDL的设计初衷是为了提高数字电路设计的可重用性、可移植性和可维护性。

2.2VerilogHDL编程环境(1)文本编辑器:Notepad++、SublimeText等;(2)仿真工具:ModelSim、IcarusVerilog等;(3)综合工具:XilinxISE、AlteraQuartus等。

2.3VerilogHDL语法基础(1)关键字:VerilogHDL中的关键字具有特定含义,如module、endmodule、input、output等;(2)数据类型:包括线网类型(wire)、寄存器类型(reg)、整数类型(integer)等;(3)运算符:包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等;(4)模块与端口:模块是VerilogHDL设计的基本单元,端口用于模块之间的信号传递;(5)行为描述与结构描述:行为描述用于描述电路的功能,结构描述用于描述电路的结构。

第三章:VerilogHDL设计流程3.1设计流程概述(1)需求分析:明确设计任务和功能要求;(2)模块划分:根据需求分析,将设计任务划分为若干个模块;(3)编写代码:使用VerilogHDL编写各个模块的代码;(4)仿真验证:对设计进行功能仿真和时序仿真,确保设计正确;(5)综合与布局布线:将VerilogHDL代码转换为实际电路,并进行布局布线;(6)硬件测试:在FPGA或ASIC上进行实际硬件测试。

Verilog HDL程序设计

Verilog HDL程序设计

Verilog HDL程序设计一、实验目的:1.掌握Verilog HDL程序的设计方法2.熟悉Quartus_II 9.0的安装3.熟悉Quartus_II 9.0的使用二、实验工具:Quartus_II 9.0三、上机内容:本上机实验采用Verilog HDL描述一个基本的数字逻辑单元(数据选择器、加法器等),在Quartus_II 9.0中进行仿真,并观察逻辑综合后得到的RTL图。

Verilog HDL是一种硬件描述语言(HDL: Hardware Discription Language),是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。

模块是Verilog 的基本描述单位,用于描述某个设计的功能或结构及其与其他模块通信的外部端口。

一个设计的结构可使用开关级原语、门级原语和用户定义的原语方式描述; 设计的数据流行为使用连续赋值语句进行描述; 时序行为使用过程结构描述。

一个模块可以在另一个模块中调用。

模块的定义从关键字module开始,到关键字endmodule结束,每条Verilog HDL语句以“;”做为结束(块语句、编译向导、endmodule等少数除外)。

一个完整的Verilog模块由以下五个部分组成:1.模块定义行:module module_name (port_list);2.说明部分用于定义不同的项,例如模块描述中使用的寄存器和参数。

语句定义设计的功能和结构。

说明部分和语句可以散布在模块中的任何地方;但是变量、寄存器、线网和参数等的说明部分必须在使用前出现。

为了使模块描述清晰和具有良好的可读性, 最好将所有的说明部分放在语句前。

说明部分包括:寄存器,线网,参数:reg, wire, parameter端口类型说明行:input, output, inout函数、任务:function, task, 等3.描述体部分:这是一个模块最重要的部分,在这里描述模块的行为和功能,子模块的调用和连接,逻辑门的调用,用户自定义部件的调用,初始态赋值,always块,连续赋值语句等等。

verilog HDL基础程序

verilog HDL基础程序

verilog HDL基础程序veriloghdl基础程序对于需要时间且在不同时间执行程序的程序,将使用频分计数器。

至于分频,则取决于需要执行多少次,即需要使用多少次。

3-8译码器//学习38解码器的原理,拨号开关的/123作为输入//本实验采用拨码开关来作为输入,led作为状态显示//当然,如果您的学习板没有拨号开关,您可以使用key1key2key3作为数据输入。

模块编码器38(输出,输入);output[7:0]out;//38译码器输出有8钟状态,所以要8个led灯。

input[2:0]key_in;//(123)key1key2key3作为数据输入reg[7:0]out;总是开始case(key_in)3'd0:out=8'b111110;//LED作为状态显示,低电平有效3'd1:out=8'b11111101;3'd2:out=8'b11111011;3'd3:out=8'b11110111;3'd4:out=8'b11101111;3'd5:out=8'b11011111;3'd6:out=8'B1011111;3'd7:out=8'b01111111;结束endmodule1位数码管动态显示//1位数码管测试//利用分频计数器得到数码管,效果模块指示灯(时钟50米,rst,指示灯位,数据输出);inputclk_50m,rst;//系统时钟50m输入从12脚输入。

output[7:0]dataout;//我们这里用数码管,outputled_bit;//一位数码管的位选择reg[7:0]dataout;regled_bit;注册[27:0]计数;//频分计数器//频分计数器always@(posedgeclk_50m)begin计数<=计数+1;//反自增端always@(posedgeclk_50mornegedgerst)beginled_uu位<='b0;//是的,数码管的位选择处于on状态(计数[27:24])//case(count[27:24])这一句希望初学者看明白,//也是分频的关键//在数码管上显示0到F0:dataout<=8'b11000000//01:dataout<=8'b11111001;2:数据输出<=8'B10100;3:数据输出<=8'B1011000;4:数据输出<=8'b10011001;5:dataout<=8'B10010;6:dataout<=8'b10000010;7:dataout<=8'b11111000;8:数据输出<=8'b10000000;9:dataout<=8'b10010000;10:dataout<=8'b10001000;11:dataout<=8'b10000011;12:dataout<=8'b11000110;13:dataout<=8'b10100001;14:dataout<=8'b10000110;15:dataout<=8'b10001110;//芬德凯森德endmodule七段数码管静态显示器//本实验就是学习单个数码管的显示模块开关led(时钟50米,led位,数据输出);inputclk_50m;//系统时钟50m输入从12脚输入。

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一、2线-4线译码器module counter4(q1,q0,ncr,cp);input cp,ncr;output q1,q0;reg q1,q0;always@(posedge cp or negedge ncr) beginif(~ncr){q1,q0}<=2'b00;else{q1,q0}<={q1,q0}+1'b1;endendmodule二、4选1数据选择器module selector4_1(i0,i1,i2,i3,a1,a0,y); input i0,i1,i2,i3,a1,a0;output y;reg y;always@(a1or a0)begincase({a1,a0})2'b00:y=i0;2'b01:y=i1;2'b10:y=i2;2'b11:y=i3;default:y=0;一、2线-4线译码器module counter4(q1,q0,ncr,cp);input cp,ncr;output q1,q0;reg q1,q0;always@(posedge cp or negedge ncr) beginif(~ncr){q1,q0}<=2'b00;else{q1,q0}<={q1,q0}+1'b1;endendmodule二、4选1数据选择器module selector4_1(i0,i1,i2,i3,a1,a0,y); input i0,i1,i2,i3,a1,a0;output y;reg y;always@(a1or a0)begincase({a1,a0})2'b00:y=i0;2'b01:y=i1;2'b10:y=i2;2'b11:y=i3;default:y=0;endcaseendendmodule三、8线-3线优先编码器module encoder8_3(i,y,ei,eo,gs); input[7:0]i;input ei;output[2:0]y;output eo;output gs;reg[2:0]y;reg eo,gs;always@(ei or i)beginif(ei==1'b1)begin{y,eo,gs}=5'b111_11;endelse if(i[7:0]==8'b1111_1111) begin{y,eo,gs}=5'b111_01;endelse if(i[7]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b000_10;endelse if(i[6]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b001_10;endelse if(i[5]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b010_10;endelse if(i[4]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b011_10;endelse if(i[3]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b100_10;endelse if(i[2]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b101_10;endelse if(i[1]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b110_10;endelse if(i[0]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b111_10;endendendmodule四、模10加法计数器和一个时钟10分频电路1、模10加法计数器cnt_10的Verilog代码module count_10(clk,reset,dout);input clk;input reset;output[3:0]dout;reg[3:0]dout;always@(posedge clk or negedge reset)beginif(~reset)dout<=4'b0000;elseif(dout<4'b1001)dout<=dout+1;elseif(dout==4'b1001)dout<=4'b0000;endendmodule2、10分频模块fenpin_10的Verilog代码module fenpin_10(clk_in,reset,clk_out); input clk_in;input reset;output[0:0]clk_out;reg[0:0]clk_out;reg[3:0]count;always@(posedge clk_in or negedge reset) beginif(~reset)count<=4'b0000;elseif(count<4'b1001)count<=count+1;elseif(count==4'b1001)begincount<=4'b0000;clk_out<=~clk_out;endendendmodule五、10110101序列发生器module generator(clk,endcaseendendmodule三、8线-3线优先编码器module encoder8_3(i,y,ei,eo,gs); input[7:0]i;input ei;output[2:0]y;output eo;output gs;reg[2:0]y;reg eo,gs;always@(ei or i)beginif(ei==1'b1)begin{y,eo,gs}=5'b111_11;endelse if(i[7:0]==8'b1111_1111) begin{y,eo,gs}=5'b111_01;endelse if(i[7]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b000_10;endelse if(i[6]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b001_10;else if(i[5]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b010_10;endelse if(i[4]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b011_10;endelse if(i[3]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b100_10;endelse if(i[2]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b101_10;endelse if(i[1]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b110_10;endelse if(i[0]==1'b0)begin{y,eo,gs}=5'b111_10;endendendmodule四、模10加法计数器和一个时钟10分频电路1、模10加法计数器cnt_10的Verilog代码module count_10(clk,reset,dout);input clk;input reset;output[3:0]dout;reg[3:0]dout;always@(posedge clk or negedge reset)beginif(~reset)dout<=4'b0000;elseif(dout<4'b1001)dout<=dout+1;elseif(dout==4'b1001)dout<=4'b0000;endmodule2、10分频模块fenpin_10的Verilog代码module fenpin_10(clk_in,reset,clk_out); input clk_in;input reset;output[0:0]clk_out;reg[0:0]clk_out;reg[3:0]count;always@(posedge clk_in or negedge reset) beginif(~reset)count<=4'b0000;elseif(count<4'b1001)count<=count+1;elseif(count==4'b1001)begincount<=4'b0000;clk_out<=~clk_out;endendendmodule五、10110101序列发生器module generator(clk,clr,dout);input clk;input clr;output dout;reg dout;reg[7:0]temp;always@(posedge clk or negedge clr) beginif(~clr)begindout<=1'b0;temp<=8'b10110101;endelsebegintemp<=temp<<1;temp[0]<=temp[7];dout<=temp[7];endendendmodule六、利用状态机设计一个1011序列检测器module detec1101(clk,reset,din,get1101); input clk;input reset;input din;output get1101;reg get1101;reg[2:0]current_state;reg[2:0]next_state;parameter IDLE=3'b000,S1=3'b001,S2=3'b010,S3=3'b100,s4=3'b100;always@(posedge clk or negedge reset)beginif(~reset)current_state<=IDLE;elsecurrent_state<=next_state;endalways@(din or current_state or next_state)beginnext_state=3'b111;case(current_state)IDLE:next_state=(din==1'b1)?S1:IDLE;S1:next_state=(din==1'b1)?S2:IDLE;S2:next_state=(din==1'b1)?S2:S3;S3:next_state=(din==1'b1)?s4:IDLE;s4:next_state=(din==1'b1)?S1:IDLE;default:next_state=IDLE;endcaseendalways@(posedge clk)begincase(next_state)s4:get1101<=1'b1;IDLE,S1,S2,S3:get1101<=1'b0;default:get1101<=1'b0;endcaseend endmodule。

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