第4章 FPGA运算符、赋值语句
fpga 运算符号
FPGA（现场可编程门阵列）是数字逻辑器件，支持多种数字和逻辑运算。
以下是一些常见的FPGA运算符号：
1. 加法运算：FPGA支持二进制加法运算，可以实现两个二进制数的加法操作。
2. 减法运算：FPGA支持二进制减法运算，可以实现两个二进制数的减法操作。
3. 乘法运算：FPGA支持二进制乘法运算，可以实现两个二进制数的乘法操作。
4. 除法运算：FPGA支持二进制除法运算，可以实现两个二进制数的除法操作。
5. 逻辑运算：FPGA支持与、或、非等逻辑运算，可以实现相应的逻辑功能。
6. 移位运算：FPGA支持位移运算，可以将二进制数向左或向右移动指定的位数。
7. 循环移位运算：FPGA支持循环位移运算，可以将二进制数向左或向右循环移动指定的位数。
8. 算术比较运算：FPGA支持两个数的比较运算，可以比较两个数的值大小。
9. 按位比较运算：FPGA支持按位比较运算，可以比较两个数的二进制表示的相应位的大小。
10. 异或运算：FPGA支持异或运算，可以对两个二进制数的对
应位进行异或操作。
11. 主从触发器：FPGA支持主从触发器，可以在时钟信号的控制下将数据从一个状态转移到另一个状态。
除了以上常见的运算符号外，FPGA还支持其他数字和逻辑运算，具体取决于设计和实现要求。
Xilinxfpga语句和操作符
说明：直接信号带入语句在进程外使用时与一个单独的进 程是等价的，它可以看作是进程语句的一种简化写法。 单纯的直接信号代入语句是可综合的，通常综合的结 果为组合逻辑或连线。
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多驱动直接信号带入语句（多驱动描述语句） 如果信号在多个进程中被赋值，这些驱动器的结果将会 被连接在一起，而形成多驱动的情况。 有一些综合器在遇到这种情况时将会报错。 信号在这种情况下的赋值情况与底层电路的实现方法有 关。
Presentation Name 18
西安电子科技大学-软件学院
(5). 块语句 定义：与进程语句相对应的一种并发语句描述结构。 特性：一个结构体中可以有多个块语句。进程内部的描述语句是顺序 执行的，而块语句内部的描述语句都是并行执行的。 语法结构 块标签：[(卫士表达式)] 块头语句； 声明语句； begin 并发描述语句； end block [快标签]； 说明： 1). 卫士表达式返回的是一个布尔类型的量，这个量用于控制块 中的卫士语句是否执行。卫士语句在赋值符号之后会有guard关键字， 如B <= guard A；只有卫士表达式返回真值时，卫士语句才会进行赋 值 2). 声明语句用于声明块内部使用的局部变量
Presentation Name 9 西安电子科技大学-软件学院
三、Signals and Variables in VHDL bodies (concurrent and sequential)
(1). 进程语句(process) 定义：进程表示一个处理过程，在一个结构体内可以包含多个进程。 特性：进程与进程之间是并行的，进程内部包含一组顺序描述语句， 进程内部的语句是按先后次序顺序执行的。 语法结构： [进程标签:] process [(敏感变量列表)] 声明语句； begin 顺序描述语句； end process [进程标签]； 说明：如果process描述的是时序电路，则敏感列表中必须包含时钟信 号；如果process描述的是逻辑电路，则敏感变量列表中应包含全部的 敏感信号，否则会引起仿真结果和综合结果不一致的现象。
fpga 的初始化赋值
fpga 的初始化赋值摘要：1.FPGA 简介2.FPGA 的初始化赋值的重要性3.FPGA 初始化赋值的基本步骤4.FPGA 初始化赋值的常见问题及解决方法5.总结正文：FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，用户可以通过编程来配置其功能和性能，具有灵活性和高度可定制性。
FPGA 广泛应用于各种数字电路设计领域，如数据处理、信号处理、通信等。
在FPGA 设计中，初始化赋值非常重要。
因为FPGA 内部含有大量的可编程逻辑门、寄存器和存储器等，需要通过初始化赋值来设定其工作状态和数据值。
合理的初始化赋值可以保证FPGA 正常工作，提高系统的稳定性和可靠性。
FPGA 初始化赋值的基本步骤如下：1.分析设计需求：根据设计任务书或系统功能需求，明确需要初始化赋值的寄存器、存储器等器件及其初值。
2.编写初始化代码：利用FPGA 开发工具，编写初始化代码，设置器件的初值。
初始化代码通常在FPGA 上电时执行，可以通过硬件描述语言（如Verilog 或VHDL）或嵌入式软件（如C 语言）实现。
3.调试与验证：编写完成后，需要对初始化代码进行调试和验证，确保器件的初值设置正确。
可以通过仿真工具对FPGA 设计进行仿真，观察器件状态变化，判断初始化代码的正确性。
4.下载与测试：将编写好的初始化代码下载到FPGA，对实际硬件进行测试，验证其功能和性能。
在FPGA 初始化赋值过程中，可能会遇到一些常见问题，如：1.初始化值设置不合理：可能导致器件无法正常工作，需要根据设计需求重新设置初值。
2.初始化代码编写错误：可能导致器件状态设置错误，需要检查和修改代码。
3.下载和测试过程中出现问题：可能需要对硬件和软件进行调试，以确保FPGA 设计正常运行。
总之，FPGA 的初始化赋值是FPGA 设计中非常重要的一个环节，需要充分了解设计需求，编写正确的初始化代码，并通过调试和测试确保器件状态设置正确。
fpga 的初始化赋值
fpga的初始化赋值FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，可以在其内部通过配置逻辑门和存储单元实现各种功能。
在开始使用FPGA之前，我们需要进行初始化赋值，以确保正确的操作和功能实现。
首先，初始化赋值是指将FPGA的内部资源设置为特定的初始值。
这些初始值可以是默认的配置信息，也可以是我们自定义的值。
通过初始化赋值，我们可以确保FPGA在开始工作时处于一个可控的状态，为后续的设计和运行提供良好的基础。
在进行初始化赋值之前，我们需要了解FPGA的组成结构和内部资源。
FPGA通常由可编程逻辑块（PLBs）、输入输出块（IOBs）、时钟管理单元（Clock Management Unit，CMU）和片上存储器（On-chip Memory）等部分组成。
在将这些部分配置为所需功能之前，我们首先需要进行初始化赋值。
FPGA的初始化赋值可以通过多种方式实现。
一种常见的方式是使用JTAG接口与开发板连接，通过下载相应的配置文件实现对FPGA的初始化赋值。
这种方式非常简便，适用于大多数应用场景。
另外，也可以通过硬件设计来实现初始化赋值，将初始值通过开发板的引脚输入到FPGA中。
这种方式相对较为复杂，但可以实现更为灵活的初始化赋值。
在进行初始化赋值时，我们需要确保各个部分的初始值设置正确。
对于可编程逻辑块（PLBs），我们需要根据所需的功能配置逻辑门和存储单元。
对于输入输出块（IOBs），我们需要配置引脚的输入输出模式和电气特性。
时钟管理单元（CMU）则需要配置时钟源和时钟分频等参数。
片上存储器（On-chip Memory）的初始化赋值需要将初始值存储到相应的存储单元中。
总之，在使用FPGA之前，进行初始化赋值是非常重要的一步。
通过正确的初始化赋值，我们可以确保FPGA处于一个可控的状态，并为后续的设计和运行提供稳定可靠的基础。
不同的应用场景和需求可能需要不同的初始化赋值方式和参数配置，在进行初始化赋值时，我们需要仔细根据需求进行相应设置，以保证FPGA的正常工作和功能实现。
06 认识Verilog HDL语言中的运算符和赋值语句
位运算符
1) "取反"运算符~ ~是一个单目运算符,用来对一个操作数
进行按位取反运算。 其运算规则见下表:
位运算符
2) "按位与"运算符& 按位与运算就是将两个操作数的相应位进行
与运算, 其运算规则见下表:
位运算符
3) "按位或"运算符| 按位或运算就是将两个操作数的相应位进行
或运算。 其运算规则见下表:
移位运算符
在Verilog HDL中有两种移位运算符： << (左移位运算符) 和 >>(右移位运算符)。 其使用方法如下： a >> n 或 a << n
位拼接运算符
• 在Verilog HDL语言有一个特殊的运算符：位 拼接运算符{}。用这个运算符可以把两个或 多个信号的某些位拼接起来进行运算操作。 其使用方法如下：
逻辑运算的真值
关系运算符
关系运算符共有以下四种： a < b a小于b a > b a大于b a <= b a小于或等于b a >= b a大于或等于b
等式运算符
在Verilog HDL语言中存在四种等式运算符: 1) == (等于) 2) != (不等于) 3) === (等于) 4) !== (不等于)
位运算符
4) "按位异或"运算符^(也称之为XOR运算符) 按位异或运算就是将两个操作数的相应位进
行异或运算。 其运算规则见下表:
位运算符
5) "按位同或"运算符^~ 按位同或运算就是将两个操作数的相应位先进行异或
运算再进行非运算. 其运算规则见下表:
逻辑运算符
在Verilog HDL语言中存在三种逻辑运算符: 1) && 逻辑与 2) || 逻辑或 3) ! 逻辑非
fpga 逻辑运算符
fpga 逻辑运算符摘要：1.FPGA 简介2.FPGA 逻辑运算符的种类3.与运算(AND)4.或运算(OR)5.非运算(NOT)6.与非运算(NAND)7.或非运算(NOR)8.异或运算(XOR)9.应用案例10.总结正文：FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，它允许用户根据需要对硬件进行编程。
FPGA 中的逻辑运算符用于实现各种逻辑功能，如加法、减法、比较等。
本文将介绍FPGA 中常见的逻辑运算符。
1.FPGA 简介FPGA 是一种集成电路，它包含大量的逻辑门、触发器和寄存器。
用户可以通过编程配置FPGA，使其实现特定的功能。
FPGA 广泛应用于数字电路设计、通信系统、计算机等领域。
2.FPGA 逻辑运算符的种类FPGA 中的逻辑运算符主要包括与运算(AND)、或运算(OR)、非运算(NOT)、与非运算(NAND)、或非运算(NOR) 和异或运算(XOR) 等。
这些运算符可以根据用户的需求组合使用，实现复杂的逻辑功能。
3.与运算(AND)与运算(AND) 是指两个或多个输入信号全部为高电平时，输出信号才为高电平。
否则，输出信号为低电平。
用数学表示为：A AND B = A * B。
4.或运算(OR)或运算(OR) 是指两个或多个输入信号中有一个为高电平时，输出信号就为高电平。
只有当所有输入信号都为低电平时，输出信号才为低电平。
用数学表示为：A OR B = A + B。
5.非运算(NOT)非运算(NOT) 是指对输入信号取反。
当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
用数学表示为：NOTA = ~A。
6.与非运算(NAND)与非运算(NAND) 是与运算(AND) 和非运算(NOT) 的组合。
当所有输入信号都为高电平时，输出信号为低电平；否则，输出信号为高电平。
用数学表示为：A NAND B = A AND NOT B。
7.或非运算(NOR)或非运算(NOR) 是或运算(OR) 和非运算(NOT) 的组合。
FPGA应用运算符
第二章Verilog HDL语言与VIVADO⏹在进行整数的除法运算时，结果要略去小数部分，只取整数部分；而进行取模运算时（%，亦称作求余运算符）⏹结果的符号位采用模运算符中第一个操作数的符号。
⏹例如，-10%3 结果-1 ，11%-3 结果为2。
⏹在进行算术运算时，如果某一个操作数有不确定的值x ，则整个结果也为不确定值x 。
运算符-算术运算符运算符-逻辑运算符⏹逻辑运算只区分真假，而不管是什么数值。
逻辑运算的输入4’ha1和4’h01是没有区别的，都是逻辑真，而0为逻辑假。
一般来说，逻辑运算的结果要么为真（1）要么为假（0）。
⏹特例是如果有一个输入为未知X，那么结果也是X。
⏹例如，4’ha1&&4h01是1，4’ha1&&4h00是0。
⏹只有两个输入都是0的时候，逻辑或的结果才是0。
⏹对于逻辑非，当输入为非0值，输出就是0。
⏹逻辑运算最常用于条件判断语句。
运算符-按位运算符⏹通常使用按位运算符完成基本的与、或、非、异或及同或逻辑运算。
使用这些位运算符进行组合，很容易完成其他的逻辑运算。
⏹按位运算要求对两个操作数的相应位逐位进行运算。
⏹例如0101&1100=0100，0101|1100=1101运算符-关系运算符⏹关系运算符和逻辑运算符一般用于条件判断语句。
⏹关系运算结果为1位的逻辑值1（真）或0（假），但也可能是x（未知）。
关系运算符根据关系运算的结果是真还是假，用于条件判断。
⏹关系运算时，若关系为真，则返回值为1；若声明的关系为假，则返回值为0；若某操作数为不定值x，则返回值也一定为x。
⏹运算符-缩减运算符⏹例如有4位的变量b，c=&b的含义是⏹c=((b[0]&b[1]) &b[2] ) & b[3];⏹运算符-移位运算符⏹a>>n中a代表要进行向右移位的操作数，n代表要移几位。
a<<n表示将a逻辑左移n位。
FPGA应用运算符
第二章Verilog HDL语言与VIVADO⏹在进行整数的除法运算时，结果要略去小数部分，只取整数部分；而进行取模运算时（%，亦称作求余运算符）⏹结果的符号位采用模运算符中第一个操作数的符号。
⏹例如，-10%3 结果-1 ，11%-3 结果为2。
⏹在进行算术运算时，如果某一个操作数有不确定的值x ，则整个结果也为不确定值x 。
运算符-算术运算符运算符-逻辑运算符⏹逻辑运算只区分真假，而不管是什么数值。
逻辑运算的输入4’ha1和4’h01是没有区别的，都是逻辑真，而0为逻辑假。
一般来说，逻辑运算的结果要么为真（1）要么为假（0）。
⏹特例是如果有一个输入为未知X，那么结果也是X。
⏹例如，4’ha1&&4h01是1，4’ha1&&4h00是0。
⏹只有两个输入都是0的时候，逻辑或的结果才是0。
⏹对于逻辑非，当输入为非0值，输出就是0。
⏹逻辑运算最常用于条件判断语句。
运算符-按位运算符⏹通常使用按位运算符完成基本的与、或、非、异或及同或逻辑运算。
使用这些位运算符进行组合，很容易完成其他的逻辑运算。
⏹按位运算要求对两个操作数的相应位逐位进行运算。
⏹例如0101&1100=0100，0101|1100=1101运算符-关系运算符⏹关系运算符和逻辑运算符一般用于条件判断语句。
⏹关系运算结果为1位的逻辑值1（真）或0（假），但也可能是x（未知）。
关系运算符根据关系运算的结果是真还是假，用于条件判断。
⏹关系运算时，若关系为真，则返回值为1；若声明的关系为假，则返回值为0；若某操作数为不定值x，则返回值也一定为x。
⏹运算符-缩减运算符⏹例如有4位的变量b，c=&b的含义是⏹c=((b[0]&b[1]) &b[2] ) & b[3];⏹运算符-移位运算符⏹a>>n中a代表要进行向右移位的操作数，n代表要移几位。
a<<n表示将a逻辑左移n位。
fpga数字系统设计课程设计
fpga数字系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握FPGA数字系统设计的基本原理，理解数字系统的组成及功能；2. 学会使用硬件描述语言（HDL）进行数字电路设计和描述；3. 了解FPGA器件的结构、编程原理以及配置方法；4. 熟悉数字系统的测试与验证方法，掌握基本故障排查技巧。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成简单的数字系统设计；2. 掌握使用FPGA开发工具进行代码编写、仿真和调试；3. 学会使用示波器、逻辑分析仪等仪器进行数字电路测试与分析；4. 提高团队协作能力，学会在项目中分工合作，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字系统设计的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的实验习惯；3. 增强学生的自信心和自主学习能力，培养面对挑战的勇气；4. 提高学生的团队合作意识，学会尊重他人，共同进步。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
课程要求学生在掌握基本理论知识的基础上，通过实际操作，提高数字系统设计能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
课程目标的设定，既符合学生特点，又满足了教学要求，为后续教学设计和评估提供了明确的方向。
二、教学内容1. 数字系统设计基础：包括数字逻辑基础、组合逻辑设计、时序逻辑设计等，对应教材第1章至第3章内容。
- 数字逻辑基础：逻辑门、逻辑表达式、逻辑函数化简；- 组合逻辑设计：编码器、译码器、多路选择器、算术逻辑单元；- 时序逻辑设计：触发器、计数器、寄存器、状态机。
2. 硬件描述语言（HDL）：以Verilog HDL为例，学习语法、数据类型、运算符、过程语句等，对应教材第4章内容。
- 语法基础：模块定义、端口声明、信号声明；- 数据类型和运算符：基本数据类型、运算符及其优先级；- 过程语句：顺序语句、并行语句、赋值语句。
3. FPGA器件结构与编程：介绍FPGA器件的结构、编程原理、配置方法等，对应教材第5章内容。
fpga 的初始化赋值
fpga 的初始化赋值摘要：I.引言- 介绍FPGA 的概念和作用- 简述FPGA 初始化赋值的重要性II.FPGA 的基本构成- FPGA 的基本组件- FPGA 的配置方式III.FPGA 的初始化赋值- 初始化赋值的概念和过程- 为什么需要初始化赋值- 初始化赋值的方法和实例IV.FPGA 初始化赋值的优化- 优化初始化赋值的必要性- 优化初始化赋值的方法和实例V.FPGA 初始化赋值的常见问题及解决方法- 初始化赋值过程中可能遇到的问题- 问题的解决方法和实例VI.结论- 总结FPGA 初始化赋值的重要性- 强调FPGA 初始化赋值在实际应用中的作用正文：FPGA（可编程逻辑门阵列）是一种集成电路，它可以通过编程实现不同逻辑电路的组合，从而满足各种应用场景的需求。
在FPGA 设计中，初始化赋值是一个关键步骤，它决定了FPGA 硬件资源的有效配置，对FPGA 的性能和稳定性有着重要影响。
FPGA 的基本构成包括可编程逻辑块（FLB）、输入输出模块（IOB）、时钟管理模块（CMM）等。
这些模块可以通过配置实现不同的逻辑功能。
在FPGA 设计中，通常需要对各个模块进行初始化赋值，以确保FPGA 按照预期工作。
初始化赋值是指在FPGA 配置过程中，对FPGA 中的各种资源（如逻辑单元、寄存器、内存等）赋予特定的初始值。
初始化赋值的过程通常包括以下几个步骤：1.确定FPGA 的硬件资源分配。
这一步需要根据设计需求，合理分配FPGA 的硬件资源，例如逻辑单元、存储器、时钟等。
2.为各个逻辑模块分配地址。
这一步需要根据设计中各个逻辑模块的功能和相互连接关系，为每个模块分配一个唯一的地址。
3.初始化各个逻辑模块。
这一步需要根据设计中各个逻辑模块的输入输出关系，为每个模块的输入输出端口赋值。
4.初始化其他硬件资源。
这一步需要根据设计需求，对FPGA 中的其他硬件资源（如时钟、复位信号等）进行初始化赋值。
初始化赋值的目的是确保FPGA 硬件资源能够按照设计要求正确配置，从而实现预期的逻辑功能。
fpga中条件运算符
fpga中条件运算符FPGA中条件运算符在FPGA（Field-Programmable Gate Array）的开发中，条件运算符是一种常用的逻辑运算符。
条件运算符用于根据条件的真假来选择不同的操作。
它提供了一种简洁而灵活的方式来实现逻辑判断和控制流程。
条件运算符通常由三个部分组成：条件表达式、真值操作和假值操作。
它的基本语法形式为：条件表达式? 真值操作: 假值操作。
当条件表达式为真时，执行真值操作；当条件表达式为假时，执行假值操作。
条件运算符在FPGA开发中有着广泛的应用。
下面将介绍一些常见的使用场景。
1. 条件赋值条件运算符可以用于根据不同的条件赋不同的值。
例如，假设有一个输入信号A，当A为1时，输出信号B为2；当A为0时，输出信号B为3。
可以使用条件运算符来实现这个逻辑：B = (A == 1) ? 2 : 3;当A为1时，条件表达式(A == 1)为真，执行真值操作2；当A为0时，条件表达式(A == 1)为假，执行假值操作3。
这样就能根据不同的条件赋予B不同的值。
2. 条件选择条件运算符还可以用于根据不同的条件选择不同的操作。
例如，假设有一个输入信号A，当A为1时，输出信号B为C的值；当A 为0时，输出信号B为D的值。
可以使用条件运算符来实现这个逻辑：B = (A == 1) ?C : D;当A为1时，条件表达式(A == 1)为真，执行真值操作C；当A为0时，条件表达式(A == 1)为假，执行假值操作D。
这样就能根据不同的条件选择不同的操作。
3. 条件判断条件运算符还可以用于根据不同的条件进行判断。
例如，假设有一个输入信号A，当A为1时，输出信号B为"条件满足"；当A为0时，输出信号B为"条件不满足"。
可以使用条件运算符来实现这个逻辑：B = (A == 1) ? "条件满足" : "条件不满足";当A为1时，条件表达式(A == 1)为真，执行真值操作"条件满足"；当A为0时，条件表达式(A == 1)为假，执行假值操作"条件不满足"。
fpga 逻辑运算符
fpga 逻辑运算符
【最新版】
目录
1.FPGA 简介
2.FPGA 中的逻辑运算符
3.逻辑运算符的应用实例
4.FPGA 中逻辑运算符的优势
正文
FPGA（现场可编程门阵列）是一种集成电路，用户可以编程其功能和逻辑。
FPGA 具有灵活性高、速度快、资源可重复利用等优点，广泛应用于数字信号处理、图像处理、通信等领域。
在 FPGA 中，逻辑运算符是实现各种逻辑功能的基本工具。
FPGA 中的逻辑运算符主要包括与（&）、或（|）、非（）、异或（^）、以及它们的组合。
这些逻辑运算符可以实现各种逻辑关系，如 AND、OR、NOT 等。
逻辑运算符在 FPGA 中的应用实例非常丰富。
例如，使用与运算符可以实现与门，将两个或多个输入信号相乘得到一个输出信号；使用或运算符可以实现或门，将两个或多个输入信号相加得到一个输出信号；使用非运算符可以实现非门，将输入信号取反得到一个输出信号。
FPGA 中逻辑运算符的优势主要体现在以下几个方面：
1.灵活性高：FPGA 允许用户根据需要自由地定义逻辑运算符，方便实现各种复杂的逻辑功能。
2.资源可重复利用：FPGA 中的逻辑运算符可以被多次使用，从而减少资源浪费，提高设计效率。
3.速度快：FPGA 中的逻辑运算符执行速度快，可满足高速信号处理
的需求。
4.可编程性强：FPGA 中的逻辑运算符可以根据需要进行编程和修改，方便实现各种逻辑变换和优化。
总之，FPGA 中的逻辑运算符为设计者提供了强大的工具，使得 FPGA 能够实现各种复杂的逻辑功能。
FPGA语法篇
FPGA语法篇复杂的电路设计通常使⽤⾃顶向下的设计⽅法，设计过程中的不同阶段需要不同的设计规格。
⽐如架构设计阶段，需要模块框图或算法状态机（ASM）图表这⽅⾯的设计说明。
⼀个框图或算法的实现与寄存器（reg）和连线（wire）息息相关。
Verilog便具有将ASM图表和电路框图⽤计算机语⾔表达的能⼒，本⽂将讲述Vivado综合⽀持的Verilog硬件描述语⾔。
Verilog提供了⾏为化和结构化两⽅⾯的语⾔结构，描述设计对象时可以选择⾼层次或低层次的抽象等级。
使⽤Verilog设计硬件时，可以将其视作并⾏处理和⾯向对象编程。
Vivado综合⽀持IEEE 1364标准。
Vivado综合对Verilog的⽀持可以⽤最有效的⽅式描述整体电路和各个模块。
综合会为每个模块选择最佳的综合流程，将⾼层次的⾏为级或低层次的结构级转换为门级⽹表。
本⽂将介绍Vivado综合⽀持的所有Verilog语法。
1.可变部分选择除了⽤两个明确的值限定选择边界外（如assign out = data[8:2]），还可以使⽤变量从向量中选择⼀组bit。
设置⼀个起始点和截取的宽度，起始点可以动态变化。
⽰例如下：reg [3:0] data;reg [3:0] select;wire [7:0] byte = data[select +: 8]; //+、-表⽰从起始点开始增加或减少2.结构化VerilogVerilog可以进⾏多个代码块设计，并按⼀定的设计层次组合起来。
下⾯给出于此相关的重要概念：组件（Component）：结构化设计中的⼀个基本块；申明（Declaration）：组件与外部交流的信息；主体（Body）：组件内部的⾏为或结构；端⼝（Port）：组件的I/O；信号（Signal）：组件与组件之间的连线；⼀个组件⽤常见的模块（module）来表⽰。
组件之间的连接由实例化（instantiation）声明实现。
实例化声明规定⼀个组件在另外⼀个组件或电路中的实例，赋予标识符，并⽤关系列表设定信号与端⼝之间的联系。
fpga 的初始化赋值
fpga 的初始化赋值
FPGA（Field-Programmable Gate Array）的初始化赋值通常由
设计工程师在开发过程中进行配置。
这些初始化赋值可以用来定义FPGA的初始状态和行为。
常见的FPGA初始化赋值方法有以下几种：
1. 硬件描述语言（HDL）初始化赋值：在HDL代码中，可以
使用变量或常量来为FPGA的寄存器和内存单元进行初始化。
可以直接在代码中给变量或常量赋值，通过对应的语法和语句完成初始化。
2. 逻辑开关初始化赋值：通过逻辑开关来配置FPGA的初始
状态。
逻辑开关可以通过工具链或软件开发环境来设置，例如Vivado、Quartus等。
3. 机会复位初始化赋值：FPGA通常会有一个复位信号，当FPGA上电时会触发该信号，可以在复位信号的处理过程中进
行FPGA的初始化。
这种方法适合初始化FPGA内部的寄存
器和逻辑。
4. 外部配置初始化赋值：FPGA一般都有一个配置存储器（Configuration Memory），用来存储FPGA的初始化数据。
可以将初始化数据以二进制格式存储在外部存储器中，然后通过FPGA的配置引脚将数据加载到FPGA的配置存储器中，
实现FPGA的初始化。
需要根据具体情况选择合适的初始化赋值方法，以满足设计需求。
fpga l逻辑运算符
fpga l逻辑运算符FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，它由一系列逻辑门和可编程连接组成。
逻辑运算符是在FPGA上执行逻辑运算的基本组件之一，它允许设计人员在FPGA上实现各种逻辑功能。
FPGA逻辑运算符通常分为几个主要类别，包括基本逻辑运算、位运算、比较运算和复合逻辑运算。
下面将按照这些类别对FPGA逻辑运算符进行详细介绍。
1.基本逻辑运算符：基本逻辑运算符用于执行逻辑运算，如与（AND）、或（OR）、非（NOT）和异或（XOR）。
这些运算符通常用于连接输入和输出引脚，并根据逻辑电平的组合来决定输出。
例如，当AND运算符的两个输入引脚都为高电平时，输出引脚才会产生高电平；否则输出引脚将为低电平。
2.位运算符：位运算符用于对二进制数字执行位级操作。
常见的位运算符包括按位与（AND）、按位或（OR）、按位非（NOT）和按位异或（XOR）。
这些运算符通常用于处理二进制数据，例如将两个数字进行位相与、位相或或位取反等操作。
在FPGA中，位运算符通常用于实现数字信号处理和数字通信系统等应用。
3.比较运算符：比较运算符用于比较两个输入值的大小或相等性。
常见的比较运算符包括等于（EQUAL）、不等于（NOT EQUAL）、大于（GREATER THAN）、小于（LESS THAN）、大于等于（GREATER THAN OR EQUAL TO）和小于等于（LESS THAN OR EQUAL TO）。
这些运算符通常用于条件判断和状态转换等应用。
4.复合逻辑运算符：复合逻辑运算符是由基本逻辑运算符组合而成的复杂逻辑运算符。
它们通常用于实现更复杂的逻辑函数或状态机。
常见的复合逻辑运算符包括多路选择器（MUX）、译码器（DECODER）、加法器（ADDER）和寄存器（REGISTER）等。
这些运算符通过组合基本逻辑运算符的引脚和信号来实现更复杂的逻辑功能。
总之，FPGA逻辑运算符是一种重要的组成部分，它允许设计人员在FPGA上实现各种逻辑功能。
fpga 逻辑运算符 -回复
fpga 逻辑运算符-回复FPGA逻辑运算符是FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）中用于实现逻辑运算的基本组件。
FPGA是一种可定制的集成电路，其中包含大量的可编程逻辑门和可编程I/O块，允许用户根据自己的需求进行逻辑设计和功能实现。
逻辑运算符是在FPGA中实现逻辑功能的关键部分，本文将从基础概念、分类和应用等方面进行详细介绍。
# 第一部分：基础概念什么是FPGA逻辑运算符？FPGA逻辑运算符是一种用于实现逻辑运算的硬件电路。
它们能够将输入信号进行逻辑运算，并生成输出信号。
逻辑运算符通常由多个逻辑门组成，例如AND门、OR门和NOT门等。
为什么使用FPGA逻辑运算符？FPGA逻辑运算符具有高度的灵活性和可定制性。
通过编程FPGA逻辑运算符，可以实现各种复杂的逻辑功能，并在需要时进行修改和更新。
这使得FPGA逻辑运算符在嵌入式系统、数字信号处理和通信等领域得到广泛应用。
常见的FPGA逻辑运算符有哪些？常见的FPGA逻辑运算符包括：AND（与）、OR（或）、NOT（非）、NAND（与非）、NOR（或非）、XOR（异或）和XNOR（异或非）等。
这些逻辑运算符可以组合使用，以实现更复杂的逻辑功能。
# 第二部分：逻辑运算符分类逻辑门运算符逻辑门运算符是FPGA中使用最广泛的逻辑运算符之一。
它由基本的逻辑门构成，如AND门和OR门。
通过组合这些逻辑门，可以实现各种逻辑运算。
逻辑门运算符通常具有多个输入和一个输出。
反相器运算符反相器运算符是一种只有一个输入和一个输出的逻辑运算符。
它将输入信号进行反相操作，即将输入为1的信号翻转为0，将输入为0的信号翻转为1。
比较器运算符比较器运算符是一种用于比较两个输入信号的逻辑运算符。
它能够判断两个输入信号是否相等，并生成相应的输出信号。
比较器运算符在数字信号处理和数据比较等应用中具有重要作用。
# 第三部分：逻辑运算符应用逻辑运算最常见的应用是实现基本的逻辑运算，如与、或、非、与非、或非和异或。
FPGA原理4-数据类型和运算操作符
VHDL的自定义数据类型(记录)
• 记录：用于定义不同类型值的集合 • 语法形式： TYPE 类型名 IS RECORD 元素名：数据类型名 元素名：数据类型名 …… END RECORD • 举例 type bank is record addr0:std_logic_vector(7 downto 0); r0:integer; end record
VHDL的自定义数据类型(文件)举例
Bar.in 0 1 1 0 0 0 1 0 … 1 0 0 0 Bar.out 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 ……. 1 0 0 1
VHDL的自定义数据类型(文件)举例
Variable startup:boolean:=true; Variable L:line; Variable rom:memory; File romin:text is in “rom24s10.in” ……. If startup then For j in rom’range loop Readlin(romin,L); Read(L,rom(j)); End loop startup:=false; End if
信号和变量的区别举例
ARCHITECTURE rtl OF sig IS BEGIN signal xa,xb,c : STD_LOGIC; PROCESS(xa,xb) BEGIN if (c=‘1’) then xa <= xb; xb <= xa; end if END PROCESS; PROCESS variable a,b : STD_LOGIC; BEGIN ……. a := b; b := a; c <=a; END PROCESS; END rtl ;
fpga 的初始化赋值
fpga 的初始化赋值摘要：I.引言- 介绍FPGA 的概念和作用- 简述FPGA 初始化赋值的重要性II.FPGA 初始化赋值的步骤- 配置时钟和复位信号- 配置I/O 口- 配置逻辑模块- 配置存储器III.FPGA 初始化赋值的常用方法- 基于硬件描述语言的初始化赋值- 基于位流文件的初始化赋值- 基于JTAG 的初始化赋值IV.FPGA 初始化赋值的注意事项- 防止时序错误- 保证电源稳定- 避免逻辑冲突V.总结- 强调FPGA 初始化赋值的重要性- 提出进一步研究的建议正文：FPGA（可编程逻辑门阵列）是一种集成电路，它可以通过编程实现数字电路的设计。
在FPGA 设计中，初始化赋值是至关重要的一步，因为它决定了FPGA 芯片的逻辑功能和工作状态。
本文将详细介绍FPGA 初始化赋值的步骤、常用方法和注意事项。
首先，我们来了解一下FPGA 初始化赋值的步骤。
一般来说，FPGA 初始化赋值包括以下几个方面：1.配置时钟和复位信号：时钟信号是FPGA 工作的基础，而复位信号则用于将FPGA 的状态恢复到初始状态。
在初始化赋值过程中，需要正确配置时钟和复位信号，以保证FPGA 能够正常工作。
2.配置I/O 口：I/O 口是FPGA 与外部设备进行数据交换的通道，因此需要正确配置I/O 口的连接和功能。
3.配置逻辑模块：逻辑模块是FPGA 实现特定功能的核心部分，需要根据设计要求对逻辑模块进行正确的初始化赋值。
4.配置存储器：存储器用于存储FPGA 的工作状态和数据，需要正确配置存储器的类型、容量和连接方式。
在完成FPGA 初始化赋值的步骤后，还需要选择合适的初始化赋值方法。
常用的FPGA 初始化赋值方法有：1.基于硬件描述语言的初始化赋值：这种方法通过硬件描述语言（如Verilog 或VHDL）编写代码，然后将代码下载到FPGA 中，实现对FPGA 的初始化赋值。
2.基于位流文件的初始化赋值：这种方法通过生成位流文件（如bitstream），然后将位流文件下载到FPGA 中，实现对FPGA 的初始化赋值。
fpga assign用法
千里之行，始于足下。
fpga assign用法
FPGA assign的用法是用于将信号的值或表达式直接赋值给另一个信号。
它的语法如下：
`assign <目标信号> = <值或表达式>;`
其中，`<目标信号>`是要赋值的信号，可以是一个已经声明的信号；`<值或表达式>`是要赋给目标信号的值或表达式。
使用assign语句，可以在FPGA中实现组合逻辑，即将输入信号直接映射为输出信号，而无需使用时序逻辑来描述状态转换。
在FPGA中，assign语句通常在模块的顶层或者内部组合逻辑部分使用。
以下是一个使用FPGA assign的例子：
```verilog
module myModule(
input wire a,
input wire b,
output wire c
);
assign c = a & b;
endmodule
```
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锲而不舍，金石可镂。
在上述例子中，assign语句将输入信号a和b进行与操作，并将结果赋值给输出信号c。
这表示，输出信号c的值将始终等于输入信号a和b的逻辑与结果。
需要注意的是，FPGA assign是用于描述组合逻辑的，它不能用于描述时序逻辑，即不能在assign语句中使用时钟信号或触发器。
对于时序逻辑，需要使用其他方式来描述，例如使用always语句。
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7.位拼接运算符(Concatation) 在Verilog HDL语言有一个特殊的运算符： 位拼接运算符 {} 。用这个运算符可以把两 个或多个信号的某些位拼接起来进行运算 操作。其使用方法如下：
{信号1的某几位，信号2的某几位，..,..,信号n的 某几位}
8.缩减运算符(reduction operator) 缩减运算符是单目运算符 ,也有与、或、非 运算。其与、或、非运算规则类似于位运 算符的与或非运算规则 ,但其运算过程不同。 位运算是对操作数的相应位进行与或非运 算,操作数是几位数则运算结果也是几位数。 而缩减运算则不同 ,缩减运算是对单个操作 数进行或与非递推运算 ,最后的运算结果是 一位的二进制数。缩减运算的具体运算过 程是这样的:第一步先将操作数的第一位与 第二位进行或与非运算 ,第二步将运算结果 与第三位进行或与非运算,依次类推,直至最 后一位。
=== 0 1 X Z
0 1 0 0 0
1 0 1 0 0
X 0 0 1 0
Z 0 0 0 1
== 0 1 X Z
0 1 0 X X
1 0 1 X X
X X X X X
Z X X X X
下面举一个例子说明“＝＝”和“＝＝＝”的区别。例： if(A==1’bx) $display(“AisX”); ( 当 A 等于 X 时，这个语 句不执行) if(A===1’bx) $display(“AisX”); ( 当 A 等于 X 时，这个语 句执行)
3 逻辑运算符 在Verilog 语言中存在三种逻辑运算符: 1) && 逻辑与 2) || 逻辑或 3) ! 逻辑非 "&&"和"||"是二目运算符,它要求有两个操作数, 如 (a>b)&&(b>c),(a<b)||(b<c)。"!" 是单目运算 符,只要求一个操作数,如!(a>b)。下表为逻辑运 算的真值表。它表示当a和b的值为不同的组合时, 各种逻辑运算所得到的值。
4 关系运算符 关系运算符共有以下四种 a < b a小于b a > b a大于b a <= b a小于或等于b a >= b a大于或等于b 在进行关系运算时，如果声明的关系是假的 (flase)，则返回值是0，如果声明的关系是真的 (true)，则返回值是 1 ，如果某个操作数的值不 定，则关系是模糊的，返回值是不定值。
即把某些信号的某些位详细地列出来，中 间用逗号分开，最后用大括号括起来表示 一个整体信号。
例：{a,b[3:0],w,3’b101} 也可以写成为 {a,b[3],b[2],b[1],b[0],w,1’b1,1’b0,1’b1} 在位拼接表达式中不允许存在没有指明位数的信 号。这是因为在计算拼接信号的位宽的大小时必 需知道其中每个信号的位宽。 位拼接还可以用重复法来简化表达式。见下例： {4{w}} //这等同于{w,w,w,w} 位拼接还可以用嵌套的方式来表达。见下例： {b,{3{a,b}}} //这等同于{b,a,b,a,b,a,b}
a 真 真 假 假
b 真 假 真 假
!a 假 假 真 真
!b 假 真 假 真
a&&b 真 假 假 假
a||b 真 真 真 假
逻辑运算符中"&&"和"||"的优先级别低于关系运算 符,"!" 见下例: (a>b)&&(x>y) 可写成: a>b && x>y (a==b)||(x==y) 可写成:a==b || x==y (!a)||(a>b) 可写成: !a || a>b 为了提高程序的可读性 ,明确表达各运算符间的优先关系 , 建议使用括号.
运算符、赋值语句
1) "取反"运算符~ ~是一个单目运算符,用来对一个操作数进行按位 取反运算。其运算规则见下表:
~ 1 0 x 0 1 x
举例说明: rega=4'b1010;//rega的初值为'b1010 rega=~rega;//rega 的 值 进 行 取 反 运 算 后 变 为 4'b0101
例如：reg [3:0] B; reg C; C = &B; 相当于： C =( (B[0]&B[1]) & B[2] ) & B[3]; 由于缩减运算的与、或、非运算规则类似 于位运算符与、或、非运算规则,这里不再 详细讲述,请参照位运算符的运算规则介绍。
9.优先级别
优 先 级 别
! ~ * / % + << >> < <= > = = != = = = & ^ ^~ | && || ?：
6.移位运算符 在Verilog HDL中有两种移位运算符： << (左移位运算符) 和 >>(右移位运算符)。 其使用方法如下： a >> n 或 a << n a代表要进行移位的操作数， n代表要移几 位。这两种移位运算都用0来填补移出的 空位。下面举例说明:
module shift; reg [3:0] start, result; Initial begin start = 1; //start在初始时刻设为值0001 result = (start<<2); //移位后，start的值0100，然后赋给result。 end endmodule
2) "按位与"运算符& 按位与运算就是将两个操作数的相应位进行与运 算，其运算规则见下表
& 0 1 x
0
1 x
0
0 0
0
1 x
0
x x
3)"按位或"运算符| 按位或运算就是将两个操作数的相应位进行或运 算。其运算规则见下表: | 0 1 x 0 0 1 x 1 1 1 1 x x 1 x
4)"按位异或"运算符^(也称之为XOR运算符) 按位异或运算就是将两个操作数的相应位进行异 或运算。其运算规则见下表: ^ 0 0 0 1 1 x x
所有的关系运算符有着相同的优先级别。关系运算符的 优先级别低于算术运算符的优先级别。见下例 a < size-1 //这种表达方式等同于下面 a < (size-1) //这种表达方式。 size - ( 1 < a ) //这种表达方式不等同于下面 size - 1 < a //这种表达方式。 从上面的例子可以看出这两种不同运算符的优先级别。 当表达式size－(1<a)进行运算时，关系表达式先被运算， 然后返回结果值0或1被size减去。而当表达式 size－ 1<a 进行运算时，size先被减去1，然后再同a相比。
1 x
1 x
0 x
x x
5)"按位同或"运算符^~ 按位同或运算就是将两个操作数的相应位先进行 异或运算再进行非运算。其运算规则见下表 ^~ 0 1 x 0 1 0 x 1 0 1 x x x x x
6）不同长度的数据进行位运算 : 两个长度不同的数据进行位运算时,系统会 自动的将两者按右端对齐。两个操作数按 位进行操作。
高 优 先 级 别
>= != =
低 优 先 级 别
10.关键词 在Verilog HDL中，所有的关键词是事先定 义好的确认符,用来组织语言结构。关键词 是用小写字母定义的 ,因此在编写原程序时 要注意关键词的书写 ,以避免出错。下面是 Verilog HDL中使用的关键词。
always， and， assign，begin，buf，bufif0，bufif1， case，casex，casez，cmos，deassign，default， defparam，disable，edge，else，end，endcase， endmodule，endfunction，endprimitive, endspecify, endtable， endtask， event， for， force， forever， fork， function，highz0， highz1, if，initial, inout, input ，integer，join,large，macromodule，medium， module，nand，negedge，nmos，nor，not，notif0， notifl, or, output, parameter, pmos, posedge, primitive, pull0, pull1, pullup, pulldown, rcmos, reg, releses, repeat, mmos, rpmos, rtran, rtranif0,rtranif1,scalared,small，specify，specparam， strength，strong0, strong1, supply0, supply1, table, task, time, tran, tranif0, tranif1, tri, tri0, tri1, triand, trior， trireg，vectored，wait，wand，weak0，weak1，while ， wire，wor, xnor， xor
5.等式运算符 在Verilog HDL语言中存在四种等式运算符: 1 == (等于) 2 != (不等于) 3 === (等于) 4 !== (不等于)
这四个运算符都是二目运算符 , 它要求有两个操 作数。"=="和"!="又称为逻辑等式运算符。其结 果由两个操作数的值决定。由于操作数中某些位 可能是不定值x和高阻值z,结果可能为不定值x。 而 "===" 和 "!==" 运算符则不同 , 它在对操作数进 行比较时对某些位的不定值x和高阻值z也进行比 较,两个操作数必需完全一致，其结果才是1，否 则为 0 。 "===" 和 "!==" 运算符常用于 case 表达式 的判别 , 所以又称为 "case 等式运算符 " 。这四个 等式运算符的优先级别是相同的。下面画出＝＝ 与＝＝＝的真值表，帮助理解两者间的区别。