1、VerilogHDL设计流程
VerilogHDL实验报告

VerilogHDL实验报告实验一Modelsim仿真软件的使用一、实验目的(1)熟悉Modelsim 软件(2)掌握Modelsim 软件的编译、仿真方法(3)熟练运用Modelsim 软件进行HDL 程序设计开发二、实验内容1、实验要求用Verilog HDL 程序实现一个异或门,Modelism仿真,观察效果。
2、步骤1、建立工程2、添加文件到工程3、编译文件4、查看编译后的设计单元5、将信号加入波形窗口6、运行仿真3、方法moduleyihuo (a,b,c);inputa,b;output c;assign c=a^b;endmodule测试程序:module t_yihuo;reg a,b; wire c;initial begin a=0; forever #20 a=~a; end initial begin b=0; forever #30 b=~b; endyihuou1(a,b,c);endmodule二、实验结果波形图:三、分析和心得通过这次的实验,我基本熟悉Modelsim软件,掌握了Modelsim软件的编译、仿真方法。
同时在编写程序的过程中,加深了我对课上所讲的HDL的语法的认识。
实验二简单组合电路设计一、实验目的(1)掌握基于Modelsim的数字电路设计方法(2)熟练掌握HDL 程序的不同实现方法二、实验内容1、实验要求设计一个三人表决器(高电平表示通过),实验内容如下:(1)三个人,一个主裁判,两个副裁判;(2)规则:只要主裁判同意,输出结果为通过;否则,按少数服从多数原则决定是否通过。
使用 Verilog HDL 程序实现上述实验内容,并使用modelsim 仿真。
2、方法module test(a,b,c,s);inputa,b,c;output s;assign s=c|(b&a);endmodulemodulet_test;rega,b,c;wire s;initialbegina=0;forever#10 a=~a;endinitialbeginb=0;forever #20 b=~b;endinitialbeginc=0;forever#40 c=~c;endtest u1(a,b,c,s);endmodule三、实验结果四、分析和心得通过本次实验,我掌握基于Modelsim的简单数字电路设计方法,且尝试了用不同方法实现功能,三人表决器可以通过testbench测试程序实现,也可以利用always模块实现,可见程序的设计思想是很重要的。
verilog hdl程序设计与实践

verilog hdl程序设计与实践
本书为VerilogHDL程序设计的入门教材,旨在帮助读者了解Verilog HDL的基础知识,掌握Verilog HDL的编写方法和使用技巧,以及实践中可能遇到的问题和解决方法。
本书主要包括以下内容:
1. Verilog HDL的基础知识:介绍Verilog HDL的语法、数据
类型、模块化设计等基础概念,为后续的学习和实践打下基础。
2. Verilog HDL的编写方法:详细讲解Verilog HDL的编写方法,包括模块的定义、端口的定义、内部信号的定义和使用等,以及如何利用Verilog HDL实现时序逻辑和组合逻辑。
3. Verilog HDL的使用技巧:介绍如何利用Verilog HDL实现
各种数字电路,包括门电路、时序电路、存储器等,同时讲解如何利用仿真工具进行验证和调试。
4. Verilog HDL的实践案例:通过多个实例,包括计数器、移
位寄存器、加法器等,帮助读者掌握Verilog HDL的应用技巧和实践经验。
本书适合电子信息工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生及工程师学习和参考,也可作为相关课程的教材。
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veriloghdl程序大全
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1.简单门电路的设计二输入与非门module nand_2(y,a,b);output y;input a,b;nand(y,a,b);endmodule二输入异或门module nand_2(y,a,b);output y;input a,b;reg y;always @(a,b)begincase({a,b})2’b00:y=1;2’b01:y=1;2’b10:y=1;2’b11:y=0;default:y=’bx;endcaseendendmodule二输入三态门module eda_santai(dout,din,en); output dout;input din,en;reg dout;alwaysif (en) dout<=din;else dout<=’bz;endmodule3-8译码器的设计module yimaqi(S1,S2,S3,A,Y); input S1;wire S1;input S2;wire S2;input S3;wire S3;input [2:0]A;wire [2:0]A;output[7:0]Y;reg [7:0]Y;reg s;always@(S,S1,S2,S3)begins<=S2|S3;Y <=8'b1111_1111;else if(S)Y <=8'b1111_1111;elsecase(A)3'b000:Y<=11111110;3'b001:Y<=11111101;3'b010:Y<=11111011;3'b011:Y<=11110111;3'b100:Y<=11101111;3'b101:Y<=11011111;3'b110:Y<=10111111;3'b111:Y<=01111111;endcaseendendmodule2.8-3编码器的设计module banjiaqi(a,b,count,sum);input a;wire a;input b;wire b;output count;wire count;output sum;wire sum;assign {count,sum}=a+b;endmodule4. D触发器的设计module Dchufaqi ( Q ,CLK ,RESET ,SET ,D ,Qn ); input CLK ;wire CLK ;input RESET ;wire RESET ;input SET ;wire SET ;input D ;wire D ;output Q ;reg Q ;output Qn ;wire Qn ;assign Qn = ~Q ;always @ ( posedge CLK or negedge SET or negedge RESET ) beginif ( !RESET)Q <= 0 ;else if ( ! SET)Q <= 1;else Q <= D;endendmodule5. 1位半加法器的设计module banjiafaqi(a,b,sum,count);input a;wire a;input b;wire b;output sum;wire sum;output count;wire count;assign {count,sum}=a+b;endmodule6. 4位计数器的设计module sihisjishuqi(CLK,RESET,out);input CLK;wire CLK;input RESET;wire RESET;output[3:0] out;reg[3:0] out;always @ ( posedge CLK or negedge RESET )beginif(!RESET)out<=4'b0000;elsebeginout<=out+1;if(out==4'b1010)out<=4'b0000;endendendmodule7.分频时序逻辑电路的设计module eda_fp_even(clk_out,clk_in,rst); input clk_in;input rst;wire rst;output clk_out;reg clk_out;reg [1:0]cnt;parameter N=6;always @(posedge clk_in or negedge rst) beginif(!rst)beginclk_out<=0;cnt<=0;endelsebegincnt<=cnt+1;if(cnt==N/2-1)beginclk_out=!clk_out;cnt<=0;endendendendmodule8.7段显示译码器的设计module eda_scan_seven(clk,dig,y,rst); input clk;wire clk;input rst;wire rst;output[7:0] dig;wire[7:0] dig;output [7:0]y;wire [7:0]y;reg clkout;reg [19:0]cnt;reg [2:0]wei;reg [3:0]duan;reg [6:0]Y_r;reg [7:0]dig_r;assign y = {1'b1,(~Y_r[6:0])};assign dig =~dig_r;parameter period= 1000000;always@(posedge clk or negedge rst) beginif(!rst)cnt<=0;else begincnt<=cnt+1;if(cnt==(period>>1)-1)clkout<=#1 1'b1;else if(cnt==period-1)beginclkout<=#1 1'b0;cnt<=#1 1'b0;endendendalways@(posedge clkout or negedge rst ) beginif(!rst)wei<=0;elsewei<=wei+1;endalways @(wei) //数码管选择begincase ( wei )3'b000 :begindig_r <= 8'b0000_0001;duan <= 1;end3'b001 :begindig_r <= 8'b0000_0010;duan<= 3;end3'b010 :begindig_r <= 8'b0000_0100;duan<= 5;end3'b011 :begindig_r <= 8'b0000_1000;duan <= 7;end3'b100 :begindig_r <= 8'b0001_0000;duan<= 9;end3'b101 :begindig_r <= 8'b0010_0000;duan<= 11;end3'b110 :begindig_r <= 8'b0100_0000;duan <= 13;end3'b111 :begindig_r <= 8'b1000_0000;duan<= 15;endendcaseendalways @ ( duan ) //译码begincase ( duan )0: Y_r = 7'b0111111; // 01: Y_r = 7'b0000110; // 12: Y_r = 7'b1011011; // 23: Y_r = 7'b1001111; // 34: Y_r = 7'b1100110; // 45: Y_r = 7'b1101101; // 56: Y_r = 7'b1111101; // 67: Y_r = 7'b0100111; // 78: Y_r = 7'b1111111; // 89: Y_r = 7'b1100111; // 910: Y_r = 7'b1110111; // A11: Y_r = 7'b1111100; // b12: Y_r = 7'b0111001; // c13: Y_r = 7'b1011110; // d14: Y_r = 7'b1111001; // E15: Y_r = 7'b1110001; // Fdefault: Y_r = 7'b0000000;endcaseendendmodule9.数据选择器的设计module eda_8xuanyi (A,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,G,Y); input D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,G;input [2:0]A;wire [2:0]A;output Y;reg Y;always @(A, G)beginif (G==0)Y<=0;elsecase(A)3'b000:Y=D0;3'b001:Y=D1;3'b010:Y=D2;3'b011:Y=D3;3'b100:Y=D4;3'b101:Y=D5;3'b110:Y=D6;3'b111:Y=D7;endcaseendendmodule10.数据锁存器的设计module e da_suocunqi(q,d,oen,g); output[7:0] q;//数据输出端input[7:0] d;//数据输入端input oen,g;//三态控制端reg[7:0] q;always @(*)beginif (oen)beginq<="z";endelsebeginif(g)q<=d;elseq<=q;endendendmodule11.数据寄存器的设计module eda_jicunqi(r,clk,d,y); input r,clk;input [7:0]d;wire [7:0]d;output [7:0]y;reg [7:0]y;always @ (posedge clk or negedge r) beginif(!r)y<=8'b00000000;elsey<=d;endendmodule12.顺序脉冲发生器的设计module eda_shunxu(clk,clr,q);input clk,clr;output [7:0]q;reg [7:0]q;always @ ( posedge clk or posedge clr ) beginif ( clr==1)beginq<=8'b00000000; //赋初值endelsebeginif(q==0)q<=8'b00000001;elseq<=q<<1; //给初值进行移位endendendmodule13.1位全加法器的设计module quanjiaqi(a,b,sum,count,cin); input a;wire a;input b;wire b;input cin;wire cin;output sum;wire sum;output count;wire count;assign{sum,count}=a+b+cin; endmodule15.键控Led灯的设计module eda_led(led,key);input key;output led;reg led_out;assign led<=led_out;always@(key)beginif(key)led_out<=1;else if(!key)led_out<=0;endendmodule16.双向移位寄存器的设计module eda_yiweijicunqi( left_right ,load ,clr ,clk ,DIN ,DOUT );input left_right ;wire left_right ;input load ;wire load ;input clr ;wire clr ;input clk ;wire clk ;input [3:0] DIN ;wire [3:0] DIN ;output [3:0] DOUT ;wire [3:0] DOUT ;reg [3:0] data_r;assign DOUT = data_r ;always @ (posedge clk or posedge clr or posedge load)//敏感变量,看真值表beginif(clr==1)data_r <= 0;//判断是否清零else if (load )data_r<=DIN;//判断是否装载数据//判断进行左移位还是右移位elsebeginif(left_right)data_r<=DIN<<1;elsedata_r<=DIN>>1;endendendmodule17.8-3优先编码器的设计module youxianbianma( A ,I ,GS ,EO ,EI ); input [7:0] I ;wire [7:0] I ;input EI ;wire EI ;output [2:0] A ;reg [2:0] A ;output GS ;reg GS ;output EO ;reg EO ;always @ ( I or EI )if ( EI )beginA <= 3'b111;GS <= 1;EO <= 1;endelse if (I==8'b11111111)beginA <= 3'b111;GS <= 1;EO <= 0;endelse if ( I==8'b11111110 )beginA <= 3'b111;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b1111110x )beginA <= 3'b110;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b111110xx )beginA <= 3'b101;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b11110xxx )beginA <= 3'b100;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b1110xxxx )beginA <= 3'b011;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b110xxxxx )beginA <= 3'b010;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b10xxxxxx )beginA <= 3'b001;GS <= 0;EO <= 1;endelse if ( I==8'b0xxxxxxx )beginA <= 3'b000;GS <= 0;EO <= 1;endendmodule18.数据分配器的设计module shujufenpeiqi(y0,y1,y2,y3,din,a); output y0,y1,y2,y3;//4??êy?Yí¨μàinput din;//êy?Yê?è?input [1:0] a;reg y0,y1,y2,y3;always @(din,a)beginy0=0;y1=0;y2=0;y3=0; //3?ê??ˉ£á?case(a)00:y0=din;01:y1=din;02:y2=din;03:y3=din;endcase end endmodule。
华为fpga设计规范(Verilog Hdl)

FPGA设计流程指南前言本部门所承担的FPGA设计任务主要是两方面的作用:系统的原型实现和ASIC的原型验证。
编写本流程的目的是:●在于规范整个设计流程,实现开发的合理性、一致性、高效性。
●形成风格良好和完整的文档。
●实现在FPGA不同厂家之间以及从FPGA到ASIC的顺利移植。
●便于新员工快速掌握本部门FPGA的设计流程。
由于目前所用到的FPGA器件以Altera的为主,所以下面的例子也以Altera为例,工具组合为modelsim + LeonardoSpectrum/FPGACompilerII + Quartus,但原则和方法对于其他厂家和工具也是基本适用的。
目录1. 基于HDL的FPGA设计流程概述 (1)1.1 设计流程图 (1)1.2 关键步骤的实现 (2)1.2.1 功能仿真 (2)1.2.2 逻辑综合 (2)1.2.3 前仿真 (3)1.2.4 布局布线 (3)1.2.5 后仿真(时序仿真) (4)2. Verilog HDL设计 (4)2.1 编程风格(Coding Style)要求 (4)2.1.1 文件 (4)2.1.2 大小写 (5)2.1.3 标识符 (5)2.1.4 参数化设计 (5)2.1.5 空行和空格 (5)2.1.6 对齐和缩进 (5)2.1.7 注释 (5)2.1.8 参考C语言的资料 (5)2.1.9 可视化设计方法 (6)2.2 可综合设计 (6)2.3 设计目录 (6)3. 逻辑仿真 (6)3.1 测试程序(test bench) (7)3.2 使用预编译库 (7)4. 逻辑综合 (8)4.1 逻辑综合的一些原则 (8)4.1.1 关于LeonardoSpectrum (8)4.1.1 大规模设计的综合 (8)4.1.3 必须重视工具产生的警告信息 (8)4.2 调用模块的黑盒子(Black box)方法 (8)参考 (10)修订纪录 (10)1. 基于HDL的FPGA设计流程概述1.1 设计流程图说明:●逻辑仿真器主要指modelsim,Verilog-XL等。
Verilog_HDL复杂数字系统设计-2_[1]...
![Verilog_HDL复杂数字系统设计-2_[1]...](https://img.taocdn.com/s3/m/3f4f2f7ba26925c52cc5bff2.png)
2013-8-4
南通大学电子信息学院
7
1.3复杂数字系统的设计方法
1.3.1 复杂数字逻辑系统
• 嵌入式微处理机系统
• 数字信号处理系统 • 高速并行计算逻辑
• 高速通信协议电路
• 高速编码/解码、加密/解密电路 • 复杂的多功能智能接口
• 门逻辑总数超过几万门达到几百甚至达几千万门的数
字系统
2013-8-4 南通大学电子信息学院 8
1990 Verilog HDL 公开发表
1995 Verilog IEEE1364 标准公开发表
1990有关Verilog HDL的 全部权利都移交给OVI(Open Verilog International)组织
2013-8-4 南通大学电子信息学院 6
1.2.3 Verilog HDL的优点
2013-8-4
南通大学电子信息学院
24
例2-2b 4选1多路选择器
module mux4_to_1 (out, i0, i1, i2, i3, s1, s0); output out; input i0, i1, i2, i3; input s1, s0; wire s1n, s0n; wire y0, y1, y2, y3; not not0(s1n, s1); not not1(s0n, s0); and and0(y0, i0, s1n, s0n); and and1(y1, i1, s1n, s0); and and2(y2, i2, s1, s0n); and and3(y3, i3, s1, s0); or or0(out, y0, y1, y2, y3); endmodule
2013-8-4 南通大学电子信息学院 3
Verilog HDL数字设计教程(贺敬凯)第1章

路网表。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
波形图输入方法则是将待设计的电路看成是一个黑盒子,
只需告诉EDA工具该黑盒子电路的输入和输出时序波形图,
EDA工具就可以完成黑盒子电路的设计。 原理图输入方法是一种类似于传统电子设计方法的原理 图编辑输入方式,即在EDA软件的图形编辑界面上绘制能完 成特定功能的电路原理图。原理图由逻辑器件(符号)和连接
理图和信号的连接表,如果是一个大的系统,将是一大摞图
纸,以后系统若出现问题,查找、修改起来都很麻烦。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
上述过程是从底层开始,或在已有的功能模块的基础上 来搭建高层次的模块直至整个系统的。因此这种传统的电子 系统的设计过程是一种自底向上(Bottom-Up)的设计,设计 过程必须从存在的基本单元模块出发,基本单元模块必须是 已经设计成熟的标准单元模块或其他项目已开发好的单元模 块。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
本书所有设计最终的实现目标主要定位于FPGA,因此下
面重点介绍FPGA的开发流程。FPGA的EDA开发流程如图1-3
所示。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
图1-3 FPGA的EDA开发流程
第1章 Verilog HDL数字设计综述
从图1-3可以看出,FPGA的开发流程与图1-2所示的用 EDA工具设计数字系统的流程基本相同,都需要设计输入、 功能仿真、逻辑综合、布局布线(适配)、时序仿真、物理实 现等几个步骤。下面将分别介绍主要设计模块的功能特点。
第1章 Verilog HDL数字设计综述
1. 设计输入 在EDA软件平台上开发FPGA/CPLD时,首先要将电路系 统以一定的表达方式输入计算机。通常,EDA工具的设计输 入可分为以下两种类型:
数字系统设计与Verilog HDL

数字系统设计与Verilog HDL(复习)EDA(Electronic Design Automation)就是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以PLD器件或者ASIC专用集成电路为目标器件设计实现电路系统的一种技术。
1.电子CAD(Computer Aided Design)2.电子CAE(Computer Aided Engineering)3.EDA(Electronic Design Automation)EDA技术及其发展p2EDA技术的应用范畴1.3 数字系统设计的流程基于FPGA/CPLD的数字系统设计流程1. 原理图输入(Schematic diagrams )2、硬件描述语言 (HDL文本输入)设计输入硬件描述语言与软件编程语言有本质的区别综合(Synthesis)将较高层次的设计描述自动转化为较低层次描述的过程◆行为综合:从算法表示、行为描述转换到寄存器传输级(RTL)◆逻辑综合:RTL级描述转换到逻辑门级(包括触发器)◆版图综合或结构综合:从逻辑门表示转换到版图表示,或转换到PLD器件的配置网表表示综合器是能自动实现上述转换的软件工具,是能将原理图或HDL语言描述的电路功能转化为具体电路网表的工具适配适配器也称为结构综合器,它的功能是将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中,并产生最终的可下载文件对CPLD器件而言,产生熔丝图文件,即JEDEC文件;对FPGA器件则产生Bitstream 位流数据文件p8仿真(Simulation)功能仿真(Function Simulation)时序仿真(Timing Simulation)仿真是对所设计电路的功能的验证p9编程(Program)把适配后生成的编程文件装入到PLD器件中的过程,或称为下载。
通常将对基于EEPROM工艺的非易失结构PLD器件的下载称为编程(Program),将基于SRAM 工艺结构的PLD器件的下载称为配置(Configure)。
Verilog HDL简明教程中文版
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中文版Verilog HDL简明教程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PLI,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。
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。
verilog hdl应用程序设计实例精讲
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verilog hdl应用程序设计实例精讲网上现在有很多关于verilog hdl应用程序设计的资料,但是并没有一个很系统和全面的教程来帮助初学者快速入门。
本文就verilog hdl应用程序设计实例进行了精讲,从基本概念到应用实例一步一步地回答了初学者的问题,帮助大家理解verilog hdl的设计和应用。
一、verilog hdl的基本概念Verilog HDL是一种硬件描述语言,用于描述数字系统,包括逻辑电路、集成电路等等。
它既可以进行仿真验证,也可以直接生成硬件电路。
简单来说,verilog hdl就是一种用来描述数字系统的语言。
1.1 模块与实例化在verilog hdl中,模块是最基本的设计单元,每个模块包含一个或多个端口和内部逻辑电路。
模块可以包含其他模块,这被称为实例化。
实例化可以理解为创建一个模块的实例,并根据实例进行连接。
1.2 端口和内部信号模块的端口是与其他模块或外部电路连接的接口,可以是输入、输出或双向。
内部信号是模块内部产生和使用的信号,只在模块内部可见。
1.3 组合逻辑与时序逻辑组合逻辑是指只有输入信号改变时才会改变输出信号的逻辑电路,而时序逻辑是指输出信号的改变还受到时钟信号的控制。
在verilog hdl中,可以使用逻辑门、逻辑运算符和条件语句来实现组合逻辑和时序逻辑。
二、verilog hdl应用程序设计实例接下来,我们通过一些实例来展示verilog hdl的应用程序设计。
2.1 4位全加器我们首先来实现一个4位全加器。
全加器是用来实现两个二进制数的加法的电路,它能够实现两个输入和一个进位的相加操作,输出结果和进位。
在verilog hdl 中,可以使用逻辑运算符和条件语句来实现全加器。
2.2 4位加法器我们可以使用四个全加器来实现一个4位加法器。
加法器是用来实现两个二进制数的加法的电路,它能够实现多位的相加操作,输出结果和进位。
2.3 4位计数器计数器是一种能够实现计数功能的电路,它能够根据时钟信号进行计数,并在达到一定数值时输出特定信号。
第1章 Verilog HDL入门简介

Verilog HDL数字系统设计及仿真
数字电路的回忆—七进制计数器
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢状态转换图
➢卡诺图
2
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢ Q3* 的卡诺图
➢状态方程:
Q3* Q3Q2 ' Q3 'Q2Q1
3
Verilog HDL数字系统设计及仿真
8
采用Verilog HDL代码
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢计数器模块
➢JK触发器模块
module
module JK_FF(J,K,CLK,Q,Qn);
Counter(Q3,Q2,Q1,C,CLK); input J,K;
output Q3,Q2,Q1,C;
input CLK;
input CLK;
output Q,Qn;
wire J1,K2,J3;
wire G3_n,G4_n,G5_n,G6_n,G7_n,G8_n;
nand G7(G7_n,Qn,J,CLK);
JK_FF JK1(Q1,Q1n,J1,1,CLK);nand G8(G8_n,CLK,K,Q);
JK_FF JK2(Q2, ,Q1,K2,CLK); nand G5(G5_n,G8_n,G6_n);
nand G1(Q,G3_n,Qn);
or or1(K2,Q1,Q3);
nand G2(Qn,Q,G4_n);
endmodule
not G9(CLK_n,CLK);
endmodule
9
Verilog HDL数字系统设计及仿真
➢更简洁的代码
module Counter(Q,CLK,RESET);
1、VerilogHDL设计流程

1、VerilogHDL设计流程1、Verilog HDL 设计流程:1、文本编辑:文件保存为.v的文件;2、功能仿真:将.v文件调入HDL仿真软件,逻辑功能是否正确(前仿真);3、逻辑综合:将源文件调入逻辑综合软件进行综合,把语言综合成最简的布尔表达式,生成.edf的EDA工业标准文件;矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
4、布局布线;5、时序仿真:验证电路的时序(后仿真)。
2、Verilog 程序包括四部分:1、端口定义2、I/O口说明3、内部信号声明4、功能定义3、逻辑功能定义:三种方法在模块中产生逻辑:(1)用assign 声明语句;如assign a = b & c;(描述组合逻辑)(2)用实例元件;如and #2 u1(q,a,b);(3)用always块;如(既可描述组合逻辑也可描述时序逻辑)always @ (posedge clk or posedge clr)beginif(clr) q <= 0;else if(en) q <= d;end4、网络类型变量两种:wire triWire型变量:用来表示单个门驱动或连续赋值语句驱动的网络类型数据。
Tri 型变量:用来表示多驱动器驱动的网络型数据。
线网类型两种:wire triTri 主要用于定义三态的线网;Wire型:代表的是物理连接,不存储逻辑值,要由器件驱动,通常用assign进行赋值Wire类型的信号没被驱动,缺省值为Z(高阻);信号没有定义数据类型时,缺省为wire 类型。
(缺省==默认)聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
Reg型:默认初始值为x,通常用always模块内的指定信号,常代表触发器;always模块内被赋值的每一个信号都必须定义为reg型。
(寄存器类型)Verilog HDL 有5种寄存器类型:reg、integer、time、real、realtime5、运算符号所带操作数单目运算符:可带一个操作数,操作数放在运算符右边双目运算符:可带两个操作数,操作数放在运算符两边三目运算符:可带3个操作数,用三目运算符分隔开6、底层模块的调用:底层模块(被测试模块)可由测试模块调用如:(位置关联方式) :AND_G2 AND_G2(A,B,F);第一个AND_G2 为底层模块名,第二个为实例名,(A,B,F)为参数定义。
verilog hdl数字集成电路设计与原理

verilog hdl数字集成电路设计与原理 数字集成电路是现代电子技术中的重要组成部分,其设计与原理对于电子工程师来说至关重要。
本文将以Verilog HDL为工具,介绍数字集成电路的设计与原理。
一、数字集成电路的概述 数字集成电路是由稳定的电气或电子器件组成的,能够执行数字逻辑操作的电路。
它们以二进制表示,通过与、或、非等逻辑门实现简单或复杂的数字逻辑功能。
数字集成电路的设计与原理是研究数字逻辑电路的基础,是实现数字系统的关键。
二、Verilog HDL的介绍 Verilog HDL是硬件描述语言(Hardware Description Language )的一种,广泛应用于数字电路设计领域。
它不仅可以用于描述数字电路的结构和功能,还可以用于验证和仿真电路的行为。
Verilog HDL 为数字集成电路设计与原理提供了一种高效的工具和方法。
三、数字集成电路的设计步骤 1. 确定需求:在进行数字集成电路的设计之前,首先要明确电路的需求和功能。
例如,设计一个加法器电路,需要明确输入和输出的位数,以及所需的运算规则。
2. 设计逻辑功能:根据电路的需求和功能,使用Verilog HDL描述电路的逻辑功能。
例如,使用逻辑门和寄存器等基本组件,以及运算、比较和控制逻辑来实现增加和溢出处理。
3. 进行仿真:使用Verilog HDL工具进行电路的仿真,验证设计的正确性。
通过使用测试输入数据,观察输出是否符合预期结果。
如果有错误或问题,需要进行调试和修改。
4. 进行综合:将Verilog HDL代码综合为门级电路。
综合工具会将Verilog HDL描述的逻辑电路转化为实际的门级电路,包括各种逻辑门、寄存器和其他组件。
5. 进行布局布线:将综合后的电路进行物理设计,包括电路的布局和布线。
布局布线工具将综合后的门级电路映射到实际器件上,并进行连线等工作,以满足电路的时序和功耗要求。
6. 进行验证:验证设计的正确性和性能。
课程设计---基于Verilog HDL数字时钟设计与实现

课程设计---基于Verilog HDL数字时钟设
计与实现
简介
本课程设计旨在通过使用Verilog硬件描述语言(HDL)设计和实现数字时钟。
学生将研究如何使用Verilog语言来描述数字电路,并将其应用于设计和实现一个简单的数字时钟电路。
设计目标
- 研究使用Verilog HDL来描述和设计数字电路
- 实现一个简单的数字时钟电路
- 熟悉数字时钟的工作原理和设计流程
实施步骤
1. 了解数字时钟的原理和工作方式
2. 研究Verilog HDL语言的基本语法和使用方法
3. 设计并实现时钟的各个功能模块,如时钟显示模块、时钟计数模块等
4. 使用仿真工具验证设计的正确性
5. 进行实际的硬件验证,将设计烧录到FPGA开发板上并进行测试
实验要求
1. 设计的数字时钟应具备基本的时分秒显示功能
2. 时钟应具备可调节的时间设置功能
3. 需要使用FPGA开发板进行实际硬件验证
4. 实验报告应包含设计原理、设计流程、仿真结果和实际硬件验证结果
参考资料
1. Verilog HDL教程
2. FPGA开发板用户手册
3. 相关学术论文和文献
以上为课程设计---基于Verilog HDL数字时钟设计与实现的文档简介。
本课程设计将帮助学生学习Verilog HDL语言并应用于设计和实现数字时钟电路。
Verilog硬件描述语言Verilog HDL设计方法概述

建 模 能 力 的 比 较
1.4 Verilog HDL目前的应用情况 和适用的设计
在美国,在高层逻辑电路设计领域Verilog HDL和 VHDL的应用比率是60%和40%,在其它地区各为 50%。Verilog HDL是专门为复杂数字逻辑电路和 系统的设计仿真而开发的,本身就非常适合复杂 数字逻辑电路和系统的仿真和综合。由于Verilog HDL在其门级描述的底层,也就是在晶体管开关的 描述方面比VHDL有强得多得功能,所以即使是 VHDL的设计环境,在底层实质上也是由Verilog HDL描述的器件库所支持的。
近年来,FPGA和ASIC的设计在规模和复杂度 方面不断取得进展,而对逻辑电路及系统的设 计的时间要求却越来越短。这些因素促使设计 人员采用高水准的设计工具,如:硬件描述语 言(Verilog HDL或VHDL)来进行设计。
1.5.2. Verilog HDL设计法与传统的电路 设计法与传统的电路 原理图输入法的比较
采用电路原理图输入法进行设计,具有设计 的周期长,需要专门的设计工具,需手工布线等 缺陷。 而采用Verilog HDL设计时具有以下优点: 1、设计者可以在非常抽象的层次上对线路进 行描述而不必选择特定的制造工艺。逻辑综合工 具可以将设计自动转换成任意一种制造工艺版图。 如果出现新的制造工艺,设计者不必对电路进行 重新设计,只要将RTL级描述输入综合工具,即可 生成针对新工艺的门级网表。(工艺无关性)。
硬核(Hard Core) 在某一种专用半导体集成电路 工艺的(ASIC)器件上实现的经验证是正确的 总门数在5000门以上的电路结构掩膜,称之为 “硬核”。 为了逻辑电路设计成果的积累,和更快更好地 设计更大规模的电路,发展软核的设计和推广 软核的重用技术是非常有必要的。新一代的数 字逻辑电路设计师必须掌握这方面的知识和技 术。
Verilog HDL数字系统设计及实践

读书笔记
中规中矩的verilog书,该有的都有。 个人感觉前面章节都比较好理解,最后一章有点难,适合新手阅读。 新手看它就像活在梦里,初期代码风格似乎有变化,但是之后稳定了,也容易明白了。
目录分析
1.2模块和端口
1.1一个简单的例 子—— 4位全加器
的设计
1.3层次化设计思 想
1.4 Testbench的 概念
9.3 include 9.4 timescale
本章小结
9.5预编译处理实 例
思考与练习
0 1
10.1阻塞 语句与非阻 塞语句
0 2
10.2敏感 变量的不完 备性
0 3
10.3锁存 器的产生与 危害
0 4
10.4组合 逻辑反馈
0 6
10.6优先 级与并行编 码
0 5
10.5 for 循环
10.7多路控制分支 结构
Verilog HDL数字系统设计及实践
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 作者介绍
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 精彩摘录
思维导图
关键字分析思维导图
设计
内容
逻辑
层次化
建模
小结
实例
数字
行为
共章 设计
形式
设计
语句
时间
描述
行为
时序
器
内容摘要
本书介绍硬件描述语言Verilog HDL及电路设计方法,共11章,主要内容包括:Verilog HDL层次化设计、 Verilog HDL基本语法、Verilog HDL行为描述、组合逻辑建模、行为级仿真模型建模、各层次Verilog HDL描 述形式与电路建模、任务和函数、编译预处理、Verilog HDL设计与综合中的陷阱、异步设计与同步设计的时序 分析。
《Verilog HDL硬件描述语言》实验教学大纲

《Verilog HDL硬件描述语言》实验教学大纲
课程代码:MICR3001
课程名称:Verilog HDL硬件描述语言
英文名称:Verilog HDL
实验室名称:微电子实验室
课程学时:72实验学时:18
一、本课程实验教学目的与要求
通过实验要求学生掌握用Verilog HDL硬件描述语言进行集成电路设计的流程和方法。
学会使用Max+plusⅡ,QuartusⅡ设计软件,掌握从HDL源代码的输入→编译→仿真→管脚锁定→下载全过程。
学会用ModelSim设计软件,用Verilog HDL编写测试码对设计模块进行仿真。
二、主要仪器设备及现有台套数
PC,现有35台; EDA实验箱,25套;
1、实验报告:有设计代码,仿真结果,管脚排列,验证结果。
2、考核方式:
(1)实验课的考核方式:教师验收评定成绩。
(2)实验课考核成绩:根据实验完成情况和实验报告是否完整确定,实验课成绩占课程总成绩的10%。
五、实验教材、参考书
1、教材:在编
2、参考书:J.Bhasker著,夏宇闻等译《Verilog HDL入门》.北京航空航天大学出版社.2008出版。
基于VerilogHDL语言ISE设计流程

Generate Post-Synthesis Simulation Model)。
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--对该设计文件进行综合
选中top.v文件
鼠标控双制击台该界项面中给出综合过程的信息
D触发器 输出缓冲区
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--揭开LUT的秘密
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
终于明白了FPGA的LUT 是怎么实现逻辑功能的
双击打开LUT3 双击打开LUT2
数字系统EDA技术
基于VerilogHDL语言ISE设计流程
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--新建工程
点击New Project…
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--新建工程
输入工程名字:counter 工程所在的目录
点击“Next”按纽
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--创建一个新工程
点击“Finish”按钮
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--创建一个新工程
工程名 器件名字 生成了空的工程框架
数字系统EDA技术
基于Verilog HDL语言的ISE设计流程
--创建一个新的设计文件
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。
数电实验考试verilogHDL语言及参考程序

题目一:表决器电路设计一、设计任务及原理:所谓表决器就是对于一个行为;由多个人投票;如果同意的票数过半;就认为此行为可行;否则如果否决的票数过半;则认为此行为无效..七人表决器顾名思义就是由七个人来投票;当同意的票数大于或者等于4时;则认为同意;反之;当否决的票数大于或者等于4时;则认为不同意..实验中用7个拨动开关来表示七个人;当对应的拨动开关输入为‘1’时;表示此人同意;否则若拨动开关输入为‘0’;则表示此人反对..表决的结果用一个LED表示;若表决的结果为同意;则LED被点亮;否则;如果表决的结果为反对;则LED不会被点亮..同时;数码管上显示通过的票数..二、具体要求:本实验就是利用实验系统中的拨动开关模块和LED模块以及数码管模块来实现一个简单的七人表决器的功能..拨动开关模块中的K1~K7表示七个人;当拨动开关输入为‘1’时;表示对应的人投同意票;否则当拨动开关输入为‘0’时;表示对应的人投反对票;LED模块中LED1表示七人表决的结果;当LED1点亮时;表示此行为通过表决;否则当LED1熄灭时;表示此行为未通过表决..同时通过的票数在数码管上显示出来..在此实验中数码管、LED、拨动开关与FPGA的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说明;这里不在赘述.. 端口名使用模块信号对应FPGA管脚说明S1 按键开关S1 R16 表示1号抢答者S2 按键开关S2 P14 表示2号抢答者S3 按键开关S3 P16 表示3号抢答者S4 按键开关S4 P15 表示4号抢答者S5 按键开关S5 M15 表示5号抢答者S6 按键开关S6 N16 表示6号抢答者S7 按键开关S7 N15 表示7号抢答者DOUT0 LED模块D1 L14 表决结果亮为通过LEDAG0数码管模块A段N4 抢答成功者号码显示LEDAG1数码管模块B段G4LEDAG2数码管模块C段H4参考答案:module lius;dout0;ledag;input 6:0s;output dout0;output 6:0ledag;reg 6:0led;reg 2:0k;reg clk_en;reg dout;always sbegink<=s1+s2+s3+s4+s5+s6+s0;ifk>=4begindout<=1;endelsebegindout<=0;endendalwayskbegincase k3'd0:led<=7'b0111111;3'd1:led<=7'b0000110;3'd2:led<=7'b1011011;3'd3:led<=7'b1001111;3'd4:led<=7'b1100110;3'd5:led<=7'b1101101;3'd6:led<=7'b1111101;3'd7:led<=7'b0000111;default:led<=7'b0000000;endcaseendassignledag=led;assigndout0=dout;endmodule题目二:数字电子实验设计题目:彩灯循环电路设计一、设计任务及原理:所谓彩灯循环就是对于一组彩灯16盏;通过不同的工作模式可按照一定的规律来点亮或者熄灭..我们所要求的彩灯循环电路共分4个节拍;四个节拍按照一定的顺序依次循环执行..二、具体要求:系统设有一个复位键;当按下复位键后;系统从第一节拍开始执行直到第四节拍结束;然后从第一节拍重新开始新的循环..第一节拍:16盏灯Q1~Q16从Q1开始依次点亮;直到Q16为止..每盏灯点亮的时间间隔为一秒;即Q1点亮后;间隔一秒后Q2点亮;然后依次点亮..下面类似间隔时间都为1秒第二节拍:在第一节拍的基础上;16盏灯Q1~Q16从Q16开始依次熄灭;直到Q1为止..每盏灯熄灭的时间间隔为一秒;即Q16熄灭后;间隔一秒后Q15熄灭;然后依次熄灭直到全部熄灭为止..下面类似间隔时间都为1秒第三节拍: 16盏灯Q1~Q16从两端开始依次点亮;即Q1、Q16先点亮;然后Q2、Q15再点亮;直到全部16盏等点亮为止..每盏灯点亮的时间间隔为一秒..第四节拍:在第三节拍的基础上;16盏灯Q1~Q16从中间开始依次熄灭;即Q8、Q9先熄灭;然后Q7、Q10再熄灭;直到全部16盏灯熄灭为止..每盏灯熄灭的时间间隔为一秒..在此实验中数码管、LED、拨动开关与FPGA 的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说明;这里不在赘述.. 端口名使用模块信号对应FPGA管脚说明S1 按键开关S1 R16 表示复位按键Q1 Q1 L14 Q2 Q2 M14Q3 Q3 N14Q4 Q4 N13Q5 Q5 P12 参考答案:module liu2clk;ret;led;input clk;ret;output16:1 led;wire ret_en;reg 16:1led1;reg 5:0i;j;k;l;m;reg 31:0cout;reg clk_en;assignret_en=ret;alwaysposedge clk or negedge ret_enbeginif~ret_enbeginled1<=16'b0000000000000000;i<=0;endelsebeginifclk_enbeginj<=0;k<=0;i<=i+1;ifi<=16begin//dex<=i;//l<=0;//m<=0;led1i<=1;//led1i-j<=0;endelse ifi>16&&i<=32beginj<=k2+1;k<=k+1;led1i-j<=0;//dex<=dex-1;endelse ifi>32&&i<=40begin//dex<=dex+1;//l<=2m+17;led1i-32<=1;led149-i<=1;endelse ifi>40&&i<=48beginled1i-32<=0;led149-i<=0;//dex<=dex-1;endelsebegini<=0;led1<=16'b0000000000000000;endendendendassignled=led1;endmodule题目三:汽车尾灯控制电路设计一、设计任务及原理:假设汽车尾部左右两侧各有3个指示灯;1汽车正常运行时;指示灯全灭..2左转弯时;左侧3个指示灯按照左循环顺序点亮1HZ..3 右转弯时;右侧3个指示灯按照右循环顺序点亮1HZ..4临时刹车时;所有指示灯同时闪烁1HZ..二、具体要求:尾灯与汽车运行状态表开关控制运行状态左尾灯右尾灯S1 S0 D1 D2 D3 D4 D5 D60 0 正常运行灯灭灯灭0 1 左转弯按照D3;D2;D1顺序循环点亮灯灭1 0 右转弯灯灭按照D4;D5;D6顺序循环点亮1 1 临时停车1HZ频率同时闪烁1HZ频率同时闪烁在此实验中数码管、LED、拨动开关与FPGA的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说明;这里不在赘述..端口名使用模块信对应FPGA管号脚S1 按键开关S1 R16S2 按键开关S2 P14D1 LED模块D1 L14D2 LED模块D2 M14D3 LED模块D3 N14D4 LED模块D4 N13D5 LED模块D5 P12D6 LED模块D6 N12 脉冲源50MHZ CP J3 参考程序:module lwfclk;ledag;s;input clk;input 1:0s;output5:0ledag;reg5:0led;reg1:0i;j;k;reg31:0cout;reg clk_en;alwaysposedge clkbeginifclk_enbeginifs==2'b00begini<=0;j<=0;k<=0;led<=6'b000000;endelse ifs==2'b01beginled<=6'b000000;k<=0;j<=0;i<=i+1;ifi==2'b01beginled<=6'b001000;endifi==2'b10beginled<=6'b010000;endifi==2'b11beginled<=6'b100000;i<=0;endendelse ifs==2'b10beginled<=6'b000000;k<=0;i<=0;j<=j+1;ifj==2'b01beginled<=6'b000100;endifj==2'b10beginled<=6'b000010;endifj==2'b11beginled<=6'b000001;j<=0;endendelse ifs==2'b11beginled<=6'b000000;i<=0;j<=0;k<=k+1;ifk==2'b01beginled<=6'b000000;endifk==2'b10beginled<=6'b111111;k<=0;endendendendassignledag=led;endmodule题目四:数字电子实验设计题目:抢答器电路设计一、设计任务及原理:抢答器在各类竞赛性质的场合得到了广泛的应用;它的出现;消除了原来由于人眼的误差而未能正确判断最先抢答的人的情况..抢答器的原理比较简单;首先必须设置一个抢答允许标志位;目的就是为了允许或者禁止抢答者按按钮;如果抢答允许位有效;那么第一个抢答者按下的按钮就将其清除;同时记录按钮的序号;也就是对应的按按钮的人;这样做的目的是为了禁止后面再有人按下按钮的情况..总的说来;抢答器的实现就是在抢答允许位有效后;第一个按下按钮的人将其清除以禁止再有按钮按下;同时记录清楚抢答允许位的按钮的序号并显示出来;这就是抢答器的实现原理..二、具体要求:本实验的任务是设计一个四人抢答器;用按键模块的S8来作抢答允许按钮;用S1~S4来表示1号抢答者~4号抢答者;同时用LED模块的LED1~LED4分别表示于抢答者对应的位子..具体要求为:按下S8一次;允许一次抢答;这时S1~S4中第一个按下的按键将抢答允许位清除;同时将对应的LED点亮;用来表示对应的按键抢答成功..数码管显示对应抢答成功者的号码..在此实验中数码管、LED、按键开关与FPGA的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说明;这里使用模块信号对应FPGA管脚说明不在赘述.. 端口名S1 按键开关S1 R16 表示1号抢答者S2 按键开关S2 P14 表示2号抢答者S3 按键开关S3 P16 表示3号抢答者S4 按键开关S4 P15 表示4号抢答者S8 按键开关S12 M15 开始抢答按键DOUT0 LED模块D1 L14 1号抢答者灯DOUT1 LED模块D2 M14 2号抢答者灯DOUT2 LED模块D3 N14 3号抢答者灯DOUT3 LED模块D4 N13 4号抢答者灯LEDAG0数码管模块A段N4 抢答成功者号码显示LEDAG1数码管模块G4B段LEDAG2数码管模块H4C段参考程序:module liu1s1;s2;s3;s4;s8;led;ledag;input s1;s2;s3;s4;input s8;output 6:0ledag;output 3:0led;reg 3:0led;reg k;reg 6:0ledag1;//initial// k<=0;always s8beginifs8==0begin k<=1;led<=4'b0000;ledag1<=7'b0111111;end elsebeginifk==1beginif~s1beginled<=4'b1000;ledag1<=7'b0000110;k<=0;endelse if~s2beginled<=4'b0100;ledag1<=7'b1011011;k<=0;endelse if~s3beginled<=4'b0010;ledag1<=7'b1001111;k<=0;endelse if~s4beginled<=4'b0001;ledag1<=7'b1100110;k<=0;endendendendassignledag=ledag1; endmodule。
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1、Verilog HDL 设计流程:1、文本编辑:文件保存为.v的文件;2、功能仿真:将.v文件调入HDL仿真软件,逻辑功能是否正确(前仿真);3、逻辑综合:将源文件调入逻辑综合软件进行综合,把语言综合成最简的布尔表达式,生成.edf的EDA工业标准文件;矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
4、布局布线;5、时序仿真:验证电路的时序(后仿真)。
2、Verilog 程序包括四部分:1、端口定义2、I/O口说明3、内部信号声明4、功能定义3、逻辑功能定义:三种方法在模块中产生逻辑:(1)用assign 声明语句;如assign a = b & c;(描述组合逻辑)(2)用实例元件;如and #2 u1(q,a,b);(3)用always块;如(既可描述组合逻辑也可描述时序逻辑)always @ (posedge clk or posedge clr)beginif(clr) q <= 0;else if(en) q <= d;end4、网络类型变量两种:wire triWire型变量:用来表示单个门驱动或连续赋值语句驱动的网络类型数据。
Tri 型变量:用来表示多驱动器驱动的网络型数据。
线网类型两种:wire triTri 主要用于定义三态的线网;Wire型:代表的是物理连接,不存储逻辑值,要由器件驱动,通常用assign进行赋值Wire类型的信号没被驱动,缺省值为Z(高阻);信号没有定义数据类型时,缺省为wire 类型。
(缺省==默认)聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
Reg型:默认初始值为x,通常用always模块内的指定信号,常代表触发器;always模块内被赋值的每一个信号都必须定义为reg型。
(寄存器类型)Verilog HDL 有5种寄存器类型:reg、integer、time、real、realtime5、运算符号所带操作数单目运算符:可带一个操作数,操作数放在运算符右边双目运算符:可带两个操作数,操作数放在运算符两边三目运算符:可带3个操作数,用三目运算符分隔开6、底层模块的调用:底层模块(被测试模块)可由测试模块调用如:(位置关联方式) :AND_G2 AND_G2(A,B,F);第一个AND_G2 为底层模块名,第二个为实例名,(A,B,F)为参数定义。
语法结构为:底层模块名实例名参数定义参数定义重要;A,B,F 相应的在底层模块也有A,B,F参数顺序也要注意,与测试模块一一对应,不一定要同名。
(名称关联方式):AND_G2 AND_G2(.A(Cin),.B(Sum),.F(S1));排列顺序不重要。
在模块实例化语句中,允许端口出现悬空,可将端口表达式表示为空白来指定悬空端口。
7、测试模块(testbench)模块的定义和调用(实例化)类似于软件中函数的定义和调用,但二者有本质的区别:软件的函数调用只是对同一段程序的使用,不管调用多少次,这个函数在程序中只有这么一段;模块的定义和调用是硬件的实现,每一次调用(实例化)都将产生实现这个模块功能的一组电路。
若调用两次NAND模块,就在AND模块中产生两块实实在在的NAND电路。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
8、监测功能,仿真可显示变量的值;$monitor如:$monitor("Time=%0d a=%b b=%b out1=%b out2=%b",$time,a,b,out1,out2);酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
仿真显示:# Time=0 a=0 b=0 out1=1 out2=0# Time=1 a=1 b=0 out1=1 out2=0# Time=2 a=1 b=1 out1=0 out2=1# Time=3 a=0 b=1 out1=1 out2=09、在Verilog HDL程序中,语句空格没有任何意义。
只有出现在字符串中的空格才有意义;在Verilog HDL程序中,区分大小写,sum与SUM代表的意义不同。
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10、预处理指令`define 、`undef、`ifdef、`else、`endif、`include、`timescale謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
(1)`define 与C中#define功能相同,`undef 取消前面`define 指令所作的定义;厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
(2)`ifdef、`else、`endif 与if-else结构类似,条件编译;`ifdef WINDOWSparameter WORD_SIZE = 16`elseparameter WORD_SIZE = 12`endif(3)`include 用于嵌入“内嵌文件”的内容`include "../../halfadder.v" //双引号是要内嵌的文件的路径和文件名module adder;........endmodule(4)`timescale 编译器指令定义时延单位和时延精度在Vreilog HDL中,所有时延都用单位时间表示,格式为:`timescale time_unit/time_precision 时延单位/时延精度条件语句if 使用注意事项:(1)条件表达式需用括号括起来;(2)if-if-else....else与if搭配问题,else与最近的一个if搭配;(3)if-if语句,要使用块语句begin...end:(4)具有优先级,排在前面某个分支的条件满足就会执行那个分支,然后跳出整个if结构。
if(CLK)beginif(Reset)Q = 0;else Q = D;end(4)锁存器:若无缺省语句,则将产生一个锁存器if(T)Q = D;Case语句条件表达式、分支表达式case()............default: ......end case注意:case的缺省项(default: ......)必须写,以防止产生锁存器;While语句While (表达式) 语句或While(表达式) begin 多余语句end如:对reg1 8位二进制数中值为1 的位进行计数;beginreg[7:0] regtempcount = 0;regtemp = reg1;while(regtemp)beginif(regtemp[0]) count = count + 1; //若第一位为1进行count计数茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
regtemp = regtemp >> 1; //右移运算endendfor语句一般形式:for (表达式1;表达式2;表达式3)11、结构说明语句Verilog HDL 语言中过程模块从属于4种结构说明语句:initial、always、task、function 说明语句(1)、intitial只执行一次,always语句则不断重复执行,initial用于对各变量的初始化。
每个initial 和always 说明语句在仿真开始时同时进行。
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initialbegin语句1;语句2;......语句n;end(2)、always 声明格式如下:always<时序控制><语句>always需与一定的时序控制结和才有用;always 时序控制可以是:沿触发、电平触发、单个信号、多个信号(or)(3)、task 定义任务(4)、function 定义函数可简化程序的结构,编写大型模块。
注意task 与function 的不同点;?13、V erilog HDL 系统功能调用:以字符"$"开头的标识符(1)任务型的功能调用,系统任务(2)函数型的功能调用,系统函数标准输出任务:$display、$write $display("d=%0h a=%0h",data,addr);籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
仿真控制任务:$monitor $monitoron///$monitoroff 控制$monitor 的启动与停止預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
时间系统度量函数:$time、$realtime 得到当前的仿真时间文件管理任务:$fopen 打开文件<file_handle>= $fopen("file_name");file_name为被打开的文件名及其路径14、事件控制(1)边沿触发事件:@@ event procedural_statement ;event 为边沿事件@(posede Clock) Curr_State = Next_State; /在CLK的上升沿执行赋值语句渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
(2)电平敏感事件:waitwait (Condition) procedural_statement ;Condition为电平敏感事件铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
15、initial语句和always语句,所有过程语句都必须封装成语句块(只有一条语句除外)(1)顺序语句块(begin-end) 按书写顺序依次执行(2)并行语句块(fork-join) 块中语句并行执行(与书写顺序无关)语句块可有一个标识符作为其名称,带有名称的语句块可以在其内部声明局部寄存器变量,而且带名称的语句块可被引用。
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16、过程性赋值两种:阻塞(=)、非阻塞(<=)(1)只出现在initlial语句和always语句内;(2)过程性赋值只能给寄存器变量赋值;(3)赋值表达式的右端可以是任何表达式。
阻塞(=)在执行时,处于其后的其他赋值语句都不能执行;对同一个变量做连续阻塞赋值,其值由最后一个赋值语句决定。
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非阻塞(<=)只能用于给寄存器赋值,处于其后的其他赋值语句可以执行。
在执行过程中有一个微小的时间间隔。
17、过程连续性赋值assign-deassign(赋值-重新赋值)用于对寄存器赋值;force-release(强制-释放)对寄存器与线网都能赋值。
18、Verilog HDL 两种建模方法:行为建模、结构建模行为建模:数据流行为建模(assign)assign只能用于对线网类型赋值;(连续赋值语句)顺序行为建模(initial语句、always语句)驱动寄存器;(过程赋值语句)不同点连续赋值过程赋值assign 有无坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
符号= = 或<=蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
位置不在always、initial出现在always或initial出现買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
执行条件与等号右端操作数的值发生变化有关与周围其他语句有关用途驱动线网驱动寄存器綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
结构建模:内置基元实例化语句,模块实例化语句,UDP实例化语句19、循环语句四类:forever、repeat、while、for循环语句forever语句:过程语句必须要有某种形式的时序控制,否则forever会再0时延后永远重复执行过程语句;(用于产生周期性的波形作为仿真测试信号)repeat语句:repeat(loop_count)procedural_statement ;loop_count为控制循环的常数或变量repeat(Count)@(posedge Clk) Sum = Sum + 1;与Sum = repeat(Count)@(posedge Clk) Sum + 1;的区别???20、前仿真与后仿真(重要)前仿真也称为功能仿真,主要在于验证电路的功能是否符合设计要求,其特点是不考虑电路门延迟与线延迟,主要是验证电路与理想情况是否一致。