Verilog HDL 综合实用教程
Verilog HDL数字设计实训教程第1章 Verilog HDL数字设计实训基础
图1-2 按键电路连接图和管脚对应图
1.1 实训平台
4个LED灯:
图1-3 LED电路连接图和管脚对应图
1.1 实训平台
2个数码管:
图1-4 数码管电路连接图和管脚对应图
1块液晶:
1.1 实训平台
图1-5 液晶电路连接图和管脚对应图
1个UART:
1.1 实训平台
图1-6 UART电路连接图和管脚对应图
if(p==N-1) begin p=0; clk_p=~clk_p; end else p=p+1; end always @(negedge clk) begin
if(q==N-1) q=0; else q=q+1;
if(p==(N-1)/2) clk_q=~clk_q; end assign clk_N=clk_p^clk_q; endmodule
图1-39 设置USB硬件端口
QuartusII设计流程
5．引脚锁定和硬件验证
图1-40 下载界面
QuartusII设计流程
5．引脚锁定和硬件验证
图1-41 选择下载文件
QuartusII设计流程
5．引脚锁定和硬件验证
图1-42 led灯闪烁的效果
1.3 分频器设计
分频器电路是非常有用的一种电路， 分频的方法很多，最常见的是利用加 法计数器对时钟信号进行分频。
begin if(p==N/2-1) begin p=0; clk_N=~clk_N; end else p=p+1;
end endmodule
图1-44 任意偶数分频仿真波形
1.3 分频器设计
【例1-5】 可设置参数的任意整数分频器：占空比可变。 module divf_parameter(rst,clk,en,clkout); input rst,clk,en; output clkout; integer temp; //最大值为2的32次方 parameter N=7,M=3; //N为分频系数,M/N为占空比 always @(posedge clk)
Verilog_HDL教程
习题
1. Verilog HDL 是在哪一年首次被 IEEE 标准化的？ 2. Verilog HDL 支持哪三种基本描述方式？ 3. 可以使用 Verilog HDL 描述一个设计的时序吗？ 4. 语言中的什么特性能够用于描述参数化设计？ 5. 能够使用 Verilog HDL 编写测试验证程序吗？ 6. Verilog HDL 是由哪个公司最先开发的？ 7. Verilog HDL 中的两类主要数据类型什么？ 8. UDP 代表什么？ 9. 写出两个开关级基本门的名称。 10. 写出两个基本逻辑门的名称。
2.3 数据流描述方式
用数据流描述方式对一个设计建模的最基本的机制就是使用连续赋值语句。在连续赋 值语句中，某个值指派给线网变量。 连续赋值语句的语法为:
assign [delay] LHS_net = RHS_ expression;
右边表达式使用的操作数无论何时发生变化, 右边表达式都重新计算, 并且在指定的时延后 变化值被赋予左边表达式的线网变量。时延定义了右边表达式操作数变化与赋值给左边表 达式之间的持续时间。如果没有定义时延值, 缺省时延为 0。 下面的例子显示了使用数据流描述方式对 2-4 解码器电路的建模的实例模型。
module HalfAdder (A, B, Sum, Carry); input A, B; output Sum, Carry;
使用Verilog HDL进行数字逻辑设计、综合、仿真的步骤及工具软件使用简要说明
使用Verilog HDL进行数字逻辑设计、综合、仿真的步骤及工具软件使用简要说明综合工具使用synplify pro 7.0仿真工具使用modelsim 5.5e (几个菜单排列与5.6有不同，文中有介绍)布局布线工具及时序仿真模型生成使用maxplusII 10.0一．写在开干之前1．涉及到的文件a．源程序(*.v)用户编写的用于描述所需电路的module (可能有多个文件，多个module相互调用)如果用于综合，则源程序内用于描述的V erilog语言必须是可综合风格的。
否则将只能做功能仿真（前仿真），而不能做综合后的仿真和时序仿真（后仿真）。
b．综合后的V erilog HDL 模型(网表) (*.vm)用综合工具synplify对a 进行综合后生成的电路的V erilog HDL 描述。
由synplify自动生成（必须在Implementation Option —Implementation results选项中选中write mapped verilog netlist后才会生成vm文件）。
此文件用于作综合后的仿真c．布局布线后生成的时序仿真模型(网表) (*.vo)文件使用maxplusII对设计进行布局布线之后，生成的带有布局布线及具体器件延迟特性等参数的电路模型的V erilog HDL描述。
要让maxplusII生成vo文件，必须在maxplusII的compile interface中选中verilog netlist writer。
此文件用于作时序仿真(后仿真)d．测试文件(*.v或*.tf)用户编写的V erilog HDL源程序。
用于测试源程序(a,b,c)中所描述电路。
在测试文件中调用被测试的module，生成被测点路所需的输入信号。
所用V erilog HDL语句不需要是可以综合的，只需语法正确。
如果被测试的模型为a，则对应的仿真为前仿真（功能仿真）如果被测试的模型为b, 则对应的仿真为综合后仿真如果被测试的模型为c, 则对应的仿真为后仿真2．强烈建议a．在写用于综合的源程序时，一个源程序文件里只写一个moduleb．源程序文件名与其内所描述的module名相同（如module myadder 文件名myadder.v）c．为了方便管理文件，为每一个设计都单独创建一个目录，目录内创建source, test子目录分别用于存放源程序（用于综合的）和测试文件。
第03讲 Verilog-HDL语法——第1部分 简单的Verilog-HDL模块
2-1多路选择器
module MUX2_1 (out, a, b, sel); output out; input a, b, sel; assign out=~sel&a | sel&b;
endmodule 实例元件
门级描述方式(结构描述) 数据流描述方式 行为级描述方式
模块的测试
被测模块 激励和控制信号
a d b
模块的结构
Verilog-HDL 模块结构完全嵌套在 module 和
endmodule声明语句之间；
每个Verilog-HDL模块包括四个主要部分：
端口定义、 I/O 说明、内部信号声明、功能 定义。
模块端口（module ports）
模块通过端口与外部通信
通过引脚配置，将端口与 CPLD/FPGA联系起来。 端口在模块名字 后的括号中列出
第03讲
简单的Verilog-HDL模块
简单的Verilog-HDL模块
学习目标：
1、通过简单的例子了解Verilog-HDL模块的基本构成
2、了解Verilog-HDL模块的层次结构和行为模块 3、了解Verilog-HDL模块的测试
简单的 Verilog-HDL 模块
下面通过看几个简单的Verilog-HDL描述，从中分析 Verilog-HDL语言的特性。
Testedmd m(.in1(ina), .in2(inb), .out1(outa), .out2(outb) ); //被测模块的实例引用 initial begin …; …; …; end … … //产生测试信号 always #delay begin …; end … … //产生测试信号
描述通过调用一个实例元件bufif1来实现其功能。
VerilogHDL语言基础学习教案课件
o双目运算符(binaryoperator)：带两个操作数。 三目运算符(ternaryoperator)：带三个操作数。
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格式： assign 连线型变量名=赋值表达式； 持续赋值语句是并发执行的，每条持续赋值语句对应着独 立的逻辑电路，它们的执行顺序与其在描述中的顺序无关。
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4．3．模块的行为描述方式
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wire型数据
用 来 表 示用 assign 语 句 赋 值 的 组 合 逻辑 信 号 。 Verilog HDL模块输入输出端口信号类型说明缺省时，自动定义为wire 型。
wire型变量可以用作任何表达时的输入，也可用作assign 语句、元件调用语句和模块调用语句的输出。
4.1 什么是Verilog HDL？
Verilog HDL 是 目 前 应 用 最 为 广 泛 的 硬 件 描 述 语 言 。 Verilog HDL可以用来进行各种层次的逻辑设计，也可以进行 数字系统的逻辑综合，仿真验证和时序分析等。
Verilog HDL适合算法级，寄存器级，逻辑级，开关级、 系统级和版图级等各个层次的设计和描述。
通过一个例子认识Verilog HDL的3种建模方式，图中电路 实现的功能是，当sel=0时，out＝a；当sel＝1时，out=b。
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【学习课件】第三讲可综合VerilogHDL
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3.1.1 一些基本概念
• 3.1.1.1 Verilog描述的逻辑的并行性
• Verilog很多语法规则和C语言相似，但两者有本质区别！
• 在编写Verilog代码时，要始终记住：“我在描述一个硬件电 路的连接，而不是顺序执行的代码。”，对于一个硬件电路， 在Verilog描述中各部分语句的“执行”是并发的。
基于FPGA的嵌入式系统设计
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3.1.1 一些基本概念
• 3.1.1.1 合理分配模块
• 在设计一个较大的系统时，往往需要将系统分为多个模 块。模块的划分是需要合理考虑的。
• 按实际功能划分模块。 • 划分出来的模块的端口意义尽量简明。
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基于FPGA的嵌入式系统设计 ——电工电子工程基础Ⅴ
王贞炎 18607112468 loy.hust@
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3 可综合VerilogHDL设计
• 3.1 FPGA中逻辑设计的一些概念和原则 • 3.2 组合逻辑的建模 • 3.3 时序逻辑的建模 • 3.4 存储器的建模与使用 • 3.5 有限状态机的建模 • 3.6 课堂操作实验
• 建立时间和保持时间形成一个时间窗，在此窗之内，数据必须 保持稳定。
• 同步设计的速度限制，根本上源于建立时间和保持时间的要求
基于FPGA的嵌入式系统设计
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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。
Verilog HDL讲义
第二章 Verilog HDL设计方法概述前言随着电子设计技术的飞速发展，专用集成电路(ASIC)和用户现场可编程门阵列（FPGA）的复杂度越来越高。
数字通信、工业自动化控制等领域所用的数字电路及系统其复杂程度也越来越高，特别是需要设计具有实时处理能力的信号处理专用集成电路，并把整个电子系统综合到一个芯片上。
设计并验证这样复杂的电路及系统已不再是简单的个人劳动，而需要综合许多专家的经验和知识才能够完成。
由于电路制造工艺技术进步非常迅速，电路设计能力赶不上技术的进步。
在数字逻辑设计领域，迫切需要一种共同的工业标准来统一对数字逻辑电路及系统的描述，这样就能把系统设计工作分解为逻辑设计（前端）和电路实现（后端）两个互相独立而又相关的部分。
由于逻辑设计的相对独立性就可以把专家们设计的各种常用数字逻辑电路和系统部件（如FFT算法、DCT算法部件）建成宏单元（Megcell)或软核（Soft-Core）库供设计者引用，以减少重复劳动，提高工作效率。
电路的实现则可借助于综合工具和布局布线工具（与具体工艺技术有关）来自动地完成。
VHDL和Verilog HDL这两种工业标准的产生顺应了历史的潮流，因而得到了迅速的发展。
作为跨世纪的中国大学生应该尽早掌握这种新的设计方法，使我国在复杂数字电路及系统的设计竞争中逐步缩小与美国等先进的工业发达国家的差距。
为我国下一个世纪的深亚微米百万门级的复杂数字逻辑电路及系统的设计培养一批技术骨干。
2.1.硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)硬件描述语言(HDL)是一种用形式化方法来描述数字电路和设计数字逻辑系统的语言。
它可以使数字逻辑电路设计者利用这种语言来描述自己的设计思想，然后利用电子设计自动化(在下面简称为EDA)工具进行仿真，再自动综合到门级电路，再用ASIC或FPGA实现其功能。
目前，这种称之为高层次设计(High-Level-Design)的方法已被广泛采用。
VerilogHDL常用综合语法
VerilogHDL常⽤综合语法 前⾯已经记录了⼀些组成Verilog的基本组成，可以⽤这些基本组成来构成表达式。
这⼀节，就来记录⼀下把这些表达式构成⼀个⽂件的各种⾏为描述语句。
①这⾥⽤Verilog基本要素进⾏的⾏为描述主要是针对综合来的，也就是可以设计出实际电路来的（⾏为描述语句有两⼤⼦集，⼀个是⾯向综合，⼀个是⾯向仿真）。
②⾏为描述语句⼀般指放在always语句中。
内容提纲如下所⽰： ·触发事件控制 ·条件语句（if与case语句） ·循环语句 ·任务和函数 ·编译预处理⼀、触发事件控制 ①电平敏感事件是指指定信号的电平发⽣变化时发⽣指定的⾏为。
②边沿触发事件（信号跳变沿）是指指定信号的边沿信号跳变时发⽣指定的⾏为，分为信号的上升沿（x→1或者z→1或者0→1）和下降沿x→0或者z→0或者1→0）。
③信号跳变沿触发电路对信号的某⼀跳变沿敏感名字⼀个时钟周期内，只有⼀个上升沿和⼀个下降沿，因此计算结果在⼀个周期内保持不变，⽽电平触发电路则可能会引起数据在⼀个时钟周期内变化⼀次或多次。
其他敏感列表的事项请查看这篇博⽂：。
⼆、条件语句 Verilog的条件语句包括if语句和case语句。
（1）if语句 ①if语句中的条件判断表达式（括号中的那个）⼀般为逻辑表达式或者关系表达式或者就⼀个变量。
如果表达式的值是0、X或者Z，则全部按照“假”处理；若为1，则按照“真”处理。
②在应⽤中，else if 分⽀的语句数⽬由实际情况决定；else分⽀可以省略，但在描述组合逻辑中，会综合得到锁存器。
（2）case语句 ①case语句，case语句是⼀个多路条件分⽀的形式，常⽤于多路译码、状态机以及微处理器的指令译码等场合，有case 分⽀、casez分⽀、casex分⽀这三种形式。
②case语句⾸先对条件表达式求值，然后同时并⾏对各分⽀项求值并进⾏⽐较；当case语句跳转到某⼀分⽀后，控制指针将转移到endcase。
第3讲-Verilog-HDL常用建模方法PPT课件
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3.门延迟举例
考虑一个简单的例子，说明如何使用门延迟为逻辑电 路建立时序模型。假设模块D实现逻辑功能： out = (a ·b) + c。
模块D的逻辑图如下，其中包含了一个延迟时间为5个 单位的与门和一个延迟时间为4个单位的或门。
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习题1
利用双输入端的nand门，用Verilog编写自己的双输 入端的与门、或门和非门，把它们分别命名为my_or， my_and和my_not，并通过激励模块验证这些门的功 能。
nand o1(out,out1,out2); nand o2(out1,in1,in1); nand o3(out2,in2,in2);
endmodule
module my_not(in,out); input in;
output out; nand n1(out,in,in);
endmodule
nd2(b,ndata,clock), nd3(c,a,d), nd4(d,c,b,clear), nd5(e,c,nclock), nd6(f,d,nclock), nd7(q,e,qb), nd8(qb,q,f,clear); not iv1(ndata,data), iv2(nclock,clock); endmodule
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3.2.1 门的类型
1.与/或门
Verilog语言中常用的门包括如下几种（以二输入为例）：
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在Verilog语言中，我们可以调用（实例引用）这些逻辑 门来构造逻辑电路。在门的实例引用中，输入端口的数 目可以超过两个，这时只需将输入端口全部排列在端口 列表中即可，Verilog会根据输入端口的数目自动选择引 用合适的逻辑门。注意，在门级原语实例引用的时候， 我们可以不指定具体实例的名字，这一点为设计师编写 需要实例引用几百个门的模块提供了方便。 格式：
第14章.使用Verilog HDL进行逻辑综合
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14.3.3 部分 部分Verilog结构的解释 —综合如何转换（续） 结构的解释— 综合如何转换 综合如何转换（ 结构的解释
if-else语句 语句 单个if-else语句被转换成多路选择器，它的控制信号就是if子句中的信号或 者变量。一般来说，多个if-else-if语句不会综合成庞大的多路选择器。 case语句 语句 case语句也可以用于生成多路选择器。庞大的case语句可以用来生成庞大 的多路选择器。 for循环语句 循环语句 for循环可用于产生级联的链式组合逻辑。 always语句 语句 always语句可用于生成时序和组合逻辑。对于时序逻辑来说，always语句 必须由时钟信号clk的变化所控制。如下例：
Page 5
14.2 逻辑综合对数字设计行业的影响（续） 逻辑综合对数字设计行业的影响（
自动逻辑综合工具解决方式： 自动逻辑综合工具解决方式
1. 采用高层次设计方法，人为的错误会更少，因为设计是在更高的抽象层次描述的。 2. 高层次设计无需过多关注设计约束。逻辑综合工具将把高层次设计转换到门级网表，并确保满足所有的约 束。如果不能满足，设计者就回去修改高层次设计，重复这一过程，直到获得满足时序、面积和功耗约束 的门级网表为止。 3. 从高层次设计到逻辑门的转换非常迅速。有了这方面的提高，设计周期可以大大缩短。以前耗费数月的设 计现在可能仅需数小时或数天就能完成。 4. 模块重新设计所需的反复时间更短，因为改变仅需在寄存器传输级完成；然后，设计只需简单地重新综合 获得门级网表。 5. 推测容易验证。高层次描述不需要改变。设计者只需把时序约束从20 ns改变到15 ns，并重新综合设计， 以获得时钟周期优化为15 ns的新门级网表。 6. 逻辑综合工具在整体上优化了设计，这样就消除了由于不同模块之间和局部优化的各个设计之间的设计风 格不同所带来的问题。 7. 如果发现门级设计中有错误，设计者回头修改高层次描述以消除错误。然后，高层次描述再次读入逻辑综 合工具，自动生成新的门级描述。 8. 逻辑综合工具允许进行与工艺无关的设计。可以在不考虑IC制造工艺的情况下编写高层次描述。逻辑综合 工具使用某个IC制造商提供的标准单元库中的单元，把设计转换成逻辑门。如果改变工艺或者IC制造商， 设计者只需在新工艺的标准单元库的基础上使用逻辑综合，重新把设计综合到逻辑门。 9. 由于设计描述与工艺无关，所以设计重用变成了可能。例如，如果微处理器中I/O模块的功能不改变，该 I/O模块的RTL描述可以用于同系列微处理器的设计中。如果工艺改变了，综合工具只需映射到需要的工艺。
实验二、Verilog HDL输入方法
实验二十六进制7段数码显示译码器设计
一、实验目的：
1、了解利用EDA 软件及开发系统进行可编程器件设计的一般流程；
2、掌握基本组合电路的Verilog/VHDL文本设计方法，及进行下载验证。
学习7段数码显示译码器的Verilog/VHDL硬件设计。
二、实验原理
译码器即是把输入的数据转换成对应的输出码。
例如：BCD 数至7 段显示译码器，要执行的操作就是把一个 4 位的BCD 码转换成7 个显示段码输出，以便在7 段数码管上显示出这个十进制数。
对如图2－1 所示7 段共阴数码管，要设计该译码器的必须条件，就是要列出输入码与输出码之间的对应关系即真值表。
如表2-1 所示，根据真值表可以直接用查表法来设计，应用Verilog/VHDL译码程序在FPGA中来实现。
该程序可按照教材中例3-2的case 语句表述方法。
如果要考虑表示小数点的发光管，需要增加段h，然后将LED7S 改为8位输出。
三、实验原理框图
四、实验任务
1、应用case 语句等编写Verilog/VHDL 七段显示器译码程序。
2、进行编辑、编译、综合、适配、仿真，给出所有信号的仿真波形（要求：用输入总线的方式给出输出信号的仿真波形）
3、硬件测试：选用LEDC，进行引脚锁定及硬件测试、验证译码器的工作状态和性能。
五、实验报告
1、预习报告：写出该实验的基本设计思路及源程序；
2、实验报告：写出经调试通过的实验程序及实验步骤、软件编译及仿真
分析、硬件测试和实验过程、程序分析报告、仿真波形图及结果分析。
VerilogHDL教程
VerilogHDL教程verilog hdl教程一、Verilog HDL概述二、Verilog HDL语法1.模块定义和端口声明模块是Verilog HDL的基本单元，用于描述电路的结构和行为。
以下是一个简单的模块定义和端口声明的例子：module adderinput wire [3:0] a,input wire [3:0] b,output wire [3:0] sum//模块内部的逻辑和信号声明//...endmodule2.信号声明和赋值wire [3:0] a;reg [3:0] b;assign a = 4'b0110;b<=a;end3.组合逻辑和时序逻辑组合逻辑通过组合逻辑操作（如AND，OR，XOR等）来描述电路的行为。
时序逻辑通过时钟沿的触发条件来描述电路的行为。
以下是组合逻辑和时序逻辑的例子：//组合逻辑assign c = a & b;assign d = a ^ b;//时序逻辑if (reset) begine<=0;end else begine<=a+b;endend三、Verilog HDL用法1.模块实例化add4 adder_inst.a(a),.b(b),.sum(sum)2.仿真和验证Verilog HDL可以使用仿真工具进行仿真和验证。
常用的仿真工具包括ModelSim，Xilinx ISE和Cadence Incisive等。
仿真工具可以使用Verilog HDL代码来模拟和验证电路的功能和性能。
四、总结Verilog HDL是一种用于描述数字电路的硬件描述语言。
它提供了一种清晰，结构化的方式来描述电路的行为和结构。
通过模块化的设计和调试，Verilog HDL使设计人员能够更好地建模和分析复杂的电路。
它支持多种级别的抽象，如行为级，RTL级和门级，以满足不同层次的设计需求。
通过实例化已定义的模块和使用仿真工具，Verilog HDL可以方便地进行电路的仿真和验证。
Verilog_HDL教程
Verilog_HDL教程
1.简介
Verilog HDL是由美国电气和电子工程师协会（IEEE）于1984年开
发的一种硬件描述语言。
它是一种面向数据流的语言，主要用于描述数字
逻辑电路的行为和结构。
Verilog HDL可以用于设计和仿真各种数字电路，如计算机处理器、存储器、控制逻辑和通信接口等。
2.基本语法
下面是Verilog HDL的基本语法元素：
2.1模块
模块是Verilog HDL中的最基本的构建单元。
每个模块都有一个名称
和一个端口列表。
端口可以是输入或输出，也可以是双向的。
2.2数据类型
2.3信号赋值
可以使用赋值运算符（=）将值赋给变量或信号。
还可以使用阻塞或
非阻塞赋值运算符来实现顺序或并发的赋值操作。
3.设计结构
4.运算符
5.仿真和验证
总结：
本教程简要介绍了Verilog HDL的基本语法和用法。
Verilog HDL是一种被广泛应用于数字电路设计的硬件描述语言。
通过学习本教程，您将能够开始使用Verilog HDL进行数字电路的设计和验证。
Verilog+HDL+教程(详细)
易学易用，功能强
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3.2 Verilog HDL基本结构
内容概要
一、简单的Verilog HDL例子 二、Verilog HDL模块的结构 三、逻辑功能定义 四、关键字 五、标识符 六、编写Verilog HDL源代码的标准
例化元件名
子模块
返回逻辑 功能定义
module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? in:‘bz; / * 如果enable为1，则out = in，否则为高阻态 * / endmodule
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3.1 引言
二、Verilog HDL的发展历史
1983年，由GDA（GateWay Design Automation）公 司的Phil Moorby首创；
1989年，Cadence公司收购了GDA公司； 1990年， Cadence公司公开发表Verilog HDL； 1995 年 ， IEEE 制 定 并 公 开 发 表 Verilog HDL13641995标准； 1999年，模拟和数字电路都适用的Verilog标准公开 发表
5
3.1 引言 三、不同层次的Verilog HDL抽象
Verilog HDL模型可以是实际电路的不同级别的抽象。 抽象级别可分为五级：
系统级(system level): 用高级语言结构（如case语句）
实现的设计模块外部性能的模型；
算法级(algorithmic level): 用高级语言结构实现的设
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综合
4.7 循环语句
module forloop(addr,line); input [1:0] addr; output [3:0] line; reg [3:0] line; integer i; always @(addr) for(i=3;i>=0;i=i-1) if(addr==i) line[i]=1; else line[i]=0; endmodule
5.2 触发器的综合（1）
module pre_use(clk,a,b); input clk; input a; output b; reg b; always @(posedge clk) b = a; endmodule
5.2 触发器的综合（2）
module pre_use(clk,a,b); input clk; input a; output b; reg b; reg a_temp; always @(posedge clk) a_temp = a; always @(posedge clk) b=a_temp; endmod4.2.2 事件列表 always语句中所读取 的变量都应出现在事件 列表中，否则综合出来 的电路可能和设计模型 不一致 input a, b; output z; reg z; always @(a) z = a & b;
4.2 always 语句（3）
4.2.3 局部变量 input a, b, c, d; output z; reg z; always @(a or b or c or d) begin: local reg r1, r2; r1 = a & b; r2 = c | d; z = r1 & r2; end
4.4 case语句（2）
实验二硬件描述语言(VerilogHDL)软件基本使用方法综述
编译通过后系统信息窗口：报告相关的使用芯片类型、使用的逻辑元素个数 等信息
⑷建立波形文件，设置相关端口信号，同实验一基本相同，设置之后保存波形文 件，重新进行编译。
⑸点击时序仿真按钮，进行仿真，观察结果可知完全符合数字选择电路功能。 这种通过Verilog HDL编程实现的功能与电路设计完成的功能完全相同。
⑷Verilog模块的结构特点 • Verilog程序是由若干模块构成的。每个模块的内容 都嵌在module和endmodule两个关键字之间；每个 模块实现特定的逻辑功能。 • 每个模块首先要进行端口定义，并说明输入和输出 口（input、output或inout），然后对模块的功能 进行定义。 • Verilog程序书写格式自由，一行可以写几个语句， 一个语句也可以分多行写，。 • 除了endmodule等少数语句外，每个语句的最后必 须有分号。 • 可用 /*……*/ 和 //……对Verilog程序作注释。 • Verilog程序书写区分大小写，关键字必须小写。
更多控制端口设置
lpm_counter计数器功能仿真波形
模24方向可控计数器电路
⑸Verilog 模块的模板
•module <顶层模块名> (<输入输出端口列表>); •output 输出端口列表; //输出端口声明 •input 输入端口列表; //输入端口声明 •/*定义数据，信号的类型，函数声明*/ •reg 信号名； •//逻辑功能定义 •assign <结果信号名>=<表达式>； //使用assign语句定义逻辑功能 •//用always块描述逻辑功能 •always @ (<敏感信号表达式>) • begin • //过程赋值 • //if-else，case语句 • //while，repeat，for循环语句 • //task，function调用 • end •//调用其它模块 • <调用模块名module_name > <例化模块名> (<端口列表port_list >); •//门元件例化 • 门元件关键字 <例化门元件名> (<端口列表port_list>); •endmodule
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《Verilog HDL 综合实用教程》读书笔记——锁存器、触发器
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2007-08-29 00:23
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锁存器：
推导出锁存器的一般规则是，如果变量未在 always 语句所有可能的执行过程中被赋值， 就推导出锁存器。
如果变量在 if 的所有分支中都被赋值则综合成组合逻辑。
case、casez、casex 可转成 if、else 形式。
当 case 中不是所有情况都列举出或使用 default 语句时、在 case 语句前对 case 中赋值对象赋初值也可避免综合出锁存器。
若不 是以上各种情况且须综合成组合逻辑可以使用综合命令，如下： 例： always @ (Toggle) case (Toggle) //synthesis full_case 2'b01: NextToggle = 2'b10; 2'b10: NextToggle = 2'b01; end case end module 上例中的//synthesis full_case 是综合命令，告知综合工具 case 中已是全部列举可能的 情况，这样综合后无锁存器。
（正常的 case 语句是有优先级的，先出现的优先级最高，若 case 中各分支是互斥时，综合成译码逻辑。
当使用 casex 时用综合命令//synthesis parallel-case 告知综合工具该 casex 是互斥的）。
触发器： 沿控制的用触发器，且沿控制的赋值用非阻塞的方式“Zee<=A;”。
当 always 中是沿敏感时，此 always 中有 if……else if……且在这些 if……else if 中有多 于 1 个对同一变量赋值时，这个变量很可能被综合成有异步置位或清零的触发器。
例： always @ (negedge Reset or negedge Set or negedge CLKA) if (!Reset) NextState<=12; else if (!Set) NextState<=5;
else NextState<=CurrentState; 上例为异步赋值，最后一个 else 才是时钟控制，前两个不受时钟控制，综合时形成带异步 清零或置位。
（书中说“不提倡使用异步赋值”）使其同步化的方法是将 always 中的敏感变 量表中只有时钟作为触发源则为同步，既 always 中的处理都是在时钟的控制下进行的。
触发器、锁存器优化： 例： always @ (posedge clockA) case (PreserState) 0:begin PresetState<=1; Zont<=4'b0100; end 1:begin PresetState<=0; Zont<=4'b0001; end endcase Zont 的赋值在 clockA 的上升沿触发的 always 语句块中， 所以 Zont 就被综合成四位触发 器，太浪费资源，改为如下： always @ (posedge clockA) case (PresetState) 0:PresetState<=1; 1:PresetState<=0; endcase always @ (PresetState) case (PresetState) 0:Zont=4'b0100; 1:Zont=4'b0001; endcase always @ (Probe or Count)
又例：
if (Probe) Luck=Count; 综合后因 Probe 为 0 时 Luck 保留原值，所以综合成锁存器。
若要去掉锁存器可以改为 always @ (Probe or Count) if (Probe) Luck=Count; else Luck=0; 或 always @ (Probe or Count) begin Luck=0; if (Probe) Luck=Count;
end
。