Verilog程序解析
Verilog中的一些语法和技巧

Verilog中的⼀些语法和技巧1、.2、.3、Reg型的数据类型默认初始值为X。
reg型数据可以赋正值也可以赋负值,但是当⼀个reg型数据是⼀个表达式的操作数的时候,他的值被当做⽆符号数及正值。
4、在数据类型中?和Z均表⽰⾼阻态。
5、Reg型只表⽰被定义的信号将⽤在“always”模块内,并不是说reg型⼀定是寄存器或触发器的输出。
虽然reg型信号常常是寄存器或触发器的输出但是并不⼀定总是这样。
6、Verilog语⾔中没有多维数组的存在。
Memory型数据类型是通过扩展reg型数据的弟⼦和范围来⽣成的。
其格式如下reg[n-1:0]存储器名[m-1:0];7、在除法和取余的运算中结果的符号和第⼀个操作数的符号位是相同的。
8、不同长度的数据进⾏运算:两个长度不同的数据进⾏位运算时,系统会⾃动地将两者按有端对齐,位数少的操作数会在相应的⾼位⽤0填满以便连个操作数安慰进⾏操作。
9、= = =与!= = =和= =与!= =的区别:后者称为逻辑等是运算符,其结果是2个操作数的值决定的。
由于操作书中某些位可能不定值x和⾼阻态z结果可能是不定值x。
⽽ = = =和!= = =运算符对操作数的⽐较时对某些位的⾼阻态z和不定值x也进⾏⽐较,两个操作数必须完全⼀致,其结果才是1,否则是0.10、⾮阻塞和阻塞赋值⽅式:⾮阻塞赋值⽅式(如a<=b)上⾯语句所赋得变量值不能⽴即被下⾯语句所⽤,(2)快结束后才能完成这次赋值操作 3在编写克综合的时序逻辑模块时这是最常⽤的赋值⽅法。
阻塞赋值(如a=b)赋值语句执⾏完后,块才结束 2 b的值在赋值语句完成后⽴即执⾏ 3在时序逻辑使⽤中,可能产⽣意想不到的结果。
11、模块的描述⽅式:(RTL为寄存器传输级描述)“(1)数据流描述⽅式:数据流⾏描述主要⽤来描述组合功能,具体⽤“assign”连续赋值语句来实现。
分为两种a、显式连续赋值语句;连线型变量类型[连线型变量为快]连线型变量名Assign #(延时量)连线型变量名=赋值表达式;显式连续赋值语句包含了两条语句;第⼀条是对连线型变量的进⾏类型说明的说明语句;第⼆句是对这个已得到声明的连线型变量进⾏连续赋值语句。
verilog教程
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verilog教程Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字系统的行为和结构。
它是一种流行的HDL,广泛用于硬件设计和验证领域。
本教程将介绍Verilog的基本概念和语法,以帮助初学者入门。
一、Verilog的基本概念1.1 什么是VerilogVerilog是一种描述数字系统的语言,它可以用来描述硬件电路、验证设计的正确性以及进行电路仿真。
1.2 Verilog的应用领域Verilog广泛应用于硬件设计和验证领域,包括用于开发ASIC(应用特定集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)以及其他数字系统的设计。
1.3 Verilog的版本Verilog有多个版本,包括Verilog-1995、Verilog-2001以及最新的Verilog-2005、这些版本之间有一些语法和功能上的差异。
二、Verilog的语法结构2.1模块和端口在Verilog中,所有的电路描述都是由模块(module)组成的。
模块是电路的基本组成单元,可以看作是一个黑盒子,它接受一些输入,产生一些输出。
2.2信号声明在Verilog中,我们需要声明所有的输入和输出信号。
可以使用`input`和`output`关键字来声明这些信号。
2.3电路实现Verilog允许使用多种语句和结构来描述电路的行为和结构。
这些语句包括顺序语句、条件语句、循环语句以及层次结构。
2.4实例化模块在一个模块中,我们可以实例化其他的模块。
这样可以将一个大的电路拆分成多个小的模块,方便编写和测试。
三、Verilog的仿真和验证3.1静态验证Verilog语言本身提供了很多语法和语义层面的验证功能,对于语法和类型错误会有相应的提示。
3.2激励设计在进行电路验证时,我们需要为输入信号提供激励。
Verilog提供了一种称为`testbench`的特殊模块,用于生成输入信号并将其应用到待验证的电路中。
3.3波形仿真在Verilog中,我们可以使用仿真器来模拟电路的行为,并生成波形图来验证电路是否按预期工作。
verilog hdl语言100例详解
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verilog hdl语言100例详解Verilog HDL语言是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和系统的行为和结构。
它是硬件设计工程师在数字电路设计中的重要工具。
本文将介绍100个例子,详细解释Verilog HDL语言的应用。
1. 基本门电路:Verilog HDL可以用于描述基本门电路,如与门、或门、非门等。
例如,下面是一个描述与门电路的Verilog HDL代码:```verilogmodule and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule```2. 多路选择器:Verilog HDL也可以用于描述多路选择器。
例如,下面是一个描述2:1多路选择器的Verilog HDL代码:```verilogmodule mux_2to1(input a, input b, input sel, output y);assign y = sel ? b : a;endmodule```3. 寄存器:Verilog HDL可以用于描述寄存器。
例如,下面是一个描述8位寄存器的Verilog HDL代码:```verilogmodule register_8bit(input [7:0] d, input clk, input reset, output reg [7:0] q);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)q <= 0;elseq <= d;endmodule```4. 计数器:Verilog HDL可以用于描述计数器。
例如,下面是一个描述8位计数器的Verilog HDL代码:```verilogmodule counter_8bit(input clk, input reset, output reg [7:0] count);always @(posedge clk or posedge reset)if (reset)count <= 0;elsecount <= count + 1;endmodule```5. 加法器:Verilog HDL可以用于描述加法器。
verilog程序运行原理
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Verilog程序运行原理详解1. 引言Verilog是一种硬件描述语言,用于描述和设计数字电路。
在Verilog程序中,我们可以通过编写逻辑门等硬件元件的描述来实现电路的功能。
Verilog程序的运行原理涉及到编译、仿真和综合等多个步骤。
本文将详细解释这些步骤的基本原理,并对Verilog程序的运行过程进行全面、详细、完整和深入的探讨。
2. 编译编译是将Verilog程序翻译成计算机可以理解和执行的指令的过程。
Verilog程序通常包含模块定义、端口声明、信号声明、逻辑描述等部分。
2.1 模块定义在Verilog程序中,模块是描述电路功能的基本单元。
模块定义由关键字module 开始,后面跟着模块的名称和端口定义。
例如:module my_module(input A, input B, output C);// 逻辑描述endmodule2.2 端口声明模块的端口声明定义了输入和输出信号的名称和类型。
输入信号使用关键字input 声明,输出信号使用关键字output声明。
例如:module my_module(input A, input B, output C);// 逻辑描述endmodule2.3 信号声明信号声明定义了在模块中使用的内部信号的名称和类型。
信号可以是输入信号、输出信号或内部信号。
例如:module my_module(input A, input B, output C);wire D;// 逻辑描述endmodule2.4 逻辑描述逻辑描述部分包含了对电路功能的具体描述,通常使用逻辑门和时序元件的描述来实现。
例如:module my_module(input A, input B, output C);wire D;assign D = A & B;assign C = D;endmodule在编译过程中,编译器将对Verilog程序进行语法分析、词法分析和语义分析,生成对应的语法树和符号表。
verilog hdl应用程序设计实例精讲

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。
python解析verilog代码
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Python解析Verilog代码一、引言Verilog是一种硬件描述语言(Hardware Description Language, HDL),用于描述数字电路。
Verilog代码通常用于设计和验证集成电路和数字系统。
然而,对于较大的设计,手动分析Verilog代码变得非常困难。
许多工程师和研究人员倾向于使用自动化工具,如Python 解析Verilog代码,以提高效率和准确性。
二、Python解析Verilog代码的需求1. Verilog代码的结构复杂。
Verilog代码通常包含模块、端口、连接、内部信号、时序逻辑等,需要一个高效且灵活的工具来处理。
2. 需要快速获取和分析Verilog代码中的特定信息,如模块层次结构、信号连接、时序约束等。
3. 需要进行Verilog代码的静态分析,以检查语法错误、逻辑错误、仿真问题等。
4. 需要将Verilog代码转换为其他格式,如图形表示、仿真模型等。
三、Python解析Verilog代码的实现1. 使用工具库:Python拥有丰富的工具库,如ply、pyverilog等,可以用于解析Verilog代码的词法分析、语法分析、抽象语法树构建等。
2. 定义数据结构:在Python中定义适当的数据结构,如模块类、端口类、信号类等,以便于存储和处理Verilog代码中的各种信息。
3. 编写解析器:利用工具库和数据结构,编写Verilog代码的解析器程序,实现对Verilog代码的快速、准确解析和分析。
四、Python解析Verilog代码的应用1. 设计验证:通过Python解析Verilog代码,可以快速获取Verilog 代码中的模块和信号等信息,用于设计验证和仿真。
2. 时序分析:Python解析Verilog代码可以帮助工程师进行时序分析,包括时序约束的提取和分析,路径延迟的计算和优化等。
3. 自动化生成:利用Python解析Verilog代码,可以自动化生成Verilog代码的图形表示、仿真模型、文档等,提高工作效率和质量。
verilog程序
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3-8 译码器module decoder_38(out,in);output[7:0] out;input[2:0] in;reg[7:0] out;always @(in)begincase(in)3'd0: out=8'b11111110;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'b10111111;3'd7: out=8'b01111111;endcaseendendmodule3-8优先编码器module encoder8_3(none_on,outcode,a,b,c,d,e,f,g,h); output none_on;output[2:0] outcode;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)beginif(h) outtemp=4'b0111;else if(g) outtemp=4'b0110;else if(f) outtemp=4'b0101;else if(e) outtemp=4'b0100;else if(d) outtemp=4'b0011;else if(c) outtemp=4'b0010;else if(b) outtemp=4'b0001;else if(a) outtemp=4'b0000;else outtemp=4'b1000;end基本D触发器endmodulemodule DFF(Q,D,CLK);output Q;input D,CLK;reg Q;always @(posedge CLK)beginQ <= D;end带异步清0、异步置1 的D 触发器endmodulemodule DFF1(q,qn,d,clk,set,reset);input d,clk,set,reset;output q,qn;reg q,qn;always @(posedge clk or negedge set or negedge reset) beginif (!reset) beginq <= 0; //异步清0,低电平有效qn <= 1;endelse if (!set) beginq <= 1; //异步置1,低电平有效qn <= 0;endelse beginq <= d;qn <= ~d;endendmodule4 位串并转换器module serial_pal(clk,reset,en,in,out);input clk,reset,en,in;output[3:0] out;reg[3:0] out;always @(posedge clk)beginif(reset) out<=4'h0;else if(en) out<={out,in}; //使用连接运算符endendmodule用for 语句描述的七人投票表决器module voter7(pass,vote);output pass;input[6:0] vote;reg[2:0] sum;integer i;reg pass;always @(vote)beginsum=0;for(i=0;i<=6;i=i+1) //for 语句if(vote[i]) sum=sum+1;if(sum[2]) pass=1; //若超过4 人赞成,则pass=1else pass=0;endendmodule模为60 的BCD 码加法计数器module count60(qout,cout,data,load,cin,reset,clk); output[7:0] qout;output cout;input[7:0] data;input load,cin,clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk) //clk 上升沿时刻计数beginif (reset) qout<=0; //同步复位else if(load) qout<=data; //同步置数else if(cin)beginif(qout[3:0]==9) //低位是否为9,是则beginqout[3:0]<=0; //回0,并判断高位是否为5if (qout[7:4]==5) qout[7:4]<=0;elseqout[7:4]<=qout[7:4]+1; //高位不为5,则加1endelse //低位不为9,则加1qout[3:0]<=qout[3:0]+1;endendassign cout=((qout==8'h59)&cin)?1:0; //产生进位输出信号endmoduleCase实现的4选1数据选择器module mux4_1(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel) //敏感信号列表case(sel)2'b00: out=in0;2'b01: out=in1;2'b10: out=in2;2'b11: out=in3;default: out=2'bx;endcaseEndmodule8位计数器module counter8 ( out,cout,data,load, cin,clk );output [7:0] out;output cout;input [7:0] data;input load, cin,clk ;reg[7:0] out;always @(posedge clk)beginif(load)out <= data; // 同步预置数据elseout < = out + 1 + cin; // 加1计数endassign cout = &out & cin; //若out为8‘hFF,cin为1,则cout为1 Endmodule比较器module compare(equal, a, b);input [1:0] a, b;output equal;assign equal =(a= =b)? 1:0;endmodule4位二进制加减计数器module counter(rst, clk, q , m);input rst, clk,m;output [3:0] q;reg [3:0] q;always @( posedge clk)if (!rst)q<=0;else if(m==0)if (q==15) q<=0; else q<=q+1;else if(m==1)if (q==0) q<=15; else q<=q-1;endmodule4位BCD码加减计数器module counter(rst, clk, q , m);input rst, clk,m;output [3:0] q;reg [3:0] q;always @( posedge clk)if (!rst)q<=0;else if(m==0)if (q==9) q<=0; else q<=q+1; else if(m==1)if (q==0) q<=9; else q<=q-1; endmodule。
verilog fopen fwrite 程序

verilog fopen fwrite 程序
下面是一个以Verilog编写的程序示例,用于打开一个文件并
将一些数据写入该文件。
```verilog
module file_write;
reg [7:0] data;
integer fileHandle;
initial begin
$fopen(fileHandle, "output.txt", "w");
if (fileHandle != 0) begin
data = 8'b01100110; // 数据为102
$fwrite(fileHandle, "%d\n", data);
$fclose(fileHandle);
end
end
endmodule
```
这个Verilog程序会打开一个名为"output.txt"的文件,使用"w"
模式(即写入模式)。
如果文件成功打开(文件句柄不为0),则将数据102以十进制的格式写入文件中。
最后,文件会被关闭。
请注意,Verilog是一种硬件描述语言,其主要用途是描述硬
件电路功能。
因此,文件操作通常不是在Verilog代码中执行
的常见任务。
这个示例仅用于演示如何在Verilog中使用$fopen和$fwrite函数,它们通常用于仿真和调试目的。
如果您需要在FPGA或ASIC设计中进行文件操作,请参考相应的硬件描述语言或集成开发环境的文档和工具。
verilog知识点总结

verilog知识点总结Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统,它广泛应用于数字系统设计和仿真领域。
本文将总结一些Verilog 的重要知识点,以帮助读者更好地理解和应用Verilog。
一、Verilog的基本语法Verilog的基本语法包括模块声明、端口声明、信号声明、数据类型、运算符等。
Verilog中的模块是设计的基本单元,模块声明包括模块名和端口声明。
端口可以是输入、输出或双向的。
信号声明用于定义内部信号,可以是寄存器或线网类型。
Verilog支持多种数据类型,包括整数、浮点数、向量、数组等。
Verilog还提供了丰富的运算符,包括算术运算符、逻辑运算符、位运算符等。
二、组合逻辑电路描述Verilog可以用来描述各种组合逻辑电路,如与门、或门、非门等。
通过使用逻辑运算符和条件语句,可以很方便地描述组合逻辑电路的功能。
Verilog还提供了多种语法结构,如if语句、case语句等,用于描述复杂的逻辑功能。
三、时序逻辑电路描述时序逻辑电路是一种带有状态的电路,Verilog可以用来描述各种时序逻辑电路,如触发器、计数器、状态机等。
通过使用时钟信号和触发器,可以实现电路的时序行为。
Verilog提供了多种触发器类型,如D触发器、JK触发器、T触发器等,可以根据实际需求选择合适的触发器类型。
四、模块实例化和层次化设计Verilog支持模块的实例化和层次化设计,可以将一个模块实例化为另一个模块的一部分。
通过模块实例化,可以方便地实现模块的复用和层次化设计。
层次化设计可以使整个系统更加清晰和模块化,方便调试和维护。
五、仿真和验证Verilog可以用于对设计进行仿真和验证,以确保设计的正确性。
Verilog提供了仿真器,可以对设计进行时序仿真和波形查看。
通过仿真,可以验证设计的功能和时序行为是否符合要求。
Verilog 还支持测试向量的生成和自动验证,可以自动生成测试向量并进行自动验证。
verilog-32位浮点加法器程序及代码解释

verilog-32位浮点加法器程序及代码解释module flowadd(ix, iy, clk, a_en, ost,oz);input ix, iy, clk, a_en;output oz, ost;wire[31:0] ix,iy;reg[31:0] oz;wire clk,ost,a_en;reg[25:0] xm, ym, zm;reg[7:0] xe, ye, ze;reg[2:0] state;parameter start=3'b000,zerock=3'b001,exequal=3'b010,addm=3'b011,infifl=3'b100,over =3'b110; assign ost = (state == over) ? 1 : 0; /*后端处理,输出浮点数*/always@(posedge ost)beginif(a_en)oz <= {zm[25],ze[7:0],zm[22:0]};endalways@(posedge clk) //状态机begincase(state)start: //前端处理,分离尾数和指数,同时还原尾数beginxe <= ix[30:23];xm <= {ix[31],1'b0,1'b1,ix[22:0]};ye <= iy[30:23];ym <= {iy[31],1'b0,1'b1,iy[22:0]};state <= zerock;endzerock:beginif(ix == 0)begin{ze, zm} <= {ye, ym};state <= over;endelseif(iy == 0)begin{ze, zm} <= {xe, xm};state <= over;endelsestate <= exequal;endexequal: //指数处理,使得指数相等beginif(xe == ye)state <= addm;elseif(xe > ye)beginye <= ye + 1;ym[24:0] <= {1'b0, ym[24:1]};if(ym == 0)beginzm <= xm;ze <= xe;state <= over;endelsestate <= exequal;endelsebeginxe <= xe + 1;xm[24:0] <= {1'b0,xm[24:1]};if(xm == 0)beginzm <= ym;ze <= ye;state <= over;endelsestate <= exequal;endendaddm: //带符号位和保留进位的尾数相加beginif ((xm[25]^ym[25])==0)beginzm[25] <= xm[25];zm[24:0] <= xm[24:0]+ym[24:0];endelseif(xm[24:0]>ym[24:0])beginzm[25] <= xm[25];zm[24:0] <=xm[24:0]-ym[24:0];endelsebeginzm[25] <= ym[25];zm[24:0] <=ym[24:0]-xm[24:0];endze <= xe;state <= infifl;endinfifl: //尾数规格化处理beginif(zm[24]==1)beginzm[24:0] <= {1'b0,zm[24:1]};ze <= ze + 1;state <= over;endelseif(zm[23]==0)beginzm[24:0] <= {zm[23:0],1'b0};ze <= ze - 1;state <= infifl;endelsestate <= over;endover:beginstate<= start;enddefault:beginstate<= start; end endcase end endmodule。
Verilog程序的基本结构

2、每个模块先要进行端口的定义,并说明输入(input)和输出 (output),然后对模块功能进行描述。
3、除了endmodule语句外,每个语句后必须有分号。 4、可以用/* --- */和//…..对程序的任何部分做注释。
S
B
U4
D
U3
端口类型说明
wire Snot, A, B ; //定义内部节点信号数据类型 //下面对电路的逻辑功能进行描述
数据类 型说明
not U1(Snot, Sl);
and U2(A, D0, Snot);
and U3(B, D1, S); or U4(Y, A, B);
电路结构描述
endmodule
数据类 型说明
always @(S or D0 or D1) if (S == 1) Y = D1; //也可以写成 if (S) Y = D1; else Y = D0; //注意表达式左边的Y必须是reg型
endmodule
实Байду номын сангаас化低层模块和基本门级元件; 连续赋值语句(assign); 过程块结构(initial和always)
行为描述语句;
endmodule
逻辑功能描 述部分,其 顺序是任意的
例 用结构描述方式建立门电路Verilog模型
模块名
D0 Snot
A
U2
U1
Y
module mux2to1(D0, D1, S, Y ); input D0, D1, S; //定义输入信号 output Y; //定义输出信号
verilog语言及程序设计

verilog语言及程序设计Verilog语言及程序设计什么是Verilog语言?Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字系统的行为和结构。
它最初是由Gateway Design Automation公司(现在是Cadenza Design Automation公司的一部分)于1984年开发的,用于模拟和验证集成电路设计。
Verilog不仅可以用于模拟和验证电路设计,还可以用于编写可综合的硬件描述。
可综合的硬件描述可以通过合成工具转换成实际的硬件电路,在FPGA(现场可编程门阵列)和ASIC(应用特定集成电路)中实现。
Verilog的应用领域Verilog广泛应用于数字系统的设计、验证和实现。
它可以用于设计各种数字电路,包括处理器、存储器、通信接口、数字信号处理器等。
Verilog还被用于编写可综合的程序,用于验证电路设计的正确性。
Verilog的基本语法Verilog语言的基本语法与C语言类似,包括模块定义、端口声明、信号声明、组合逻辑、时序逻辑等。
下面是一个简单的Verilog模块的例子:verilogmodule MyModule (input wire clk,input wire rst,input wire in_data,output wire out_data);reg [7:0] reg1;always (posedge clk or posedge rst) beginif (rst)reg1 <= 8'b0;elsereg1 <= reg1 + in_data;endassign out_data = reg1;endmodule上面的例子定义了一个名为`MyModule`的Verilog模块,有4个端口:`clk`(时钟),`rst`(复位),`in_data`(输入数据),`out_data`(输出数据)。
其中的`reg1`是一个8位的寄存器,使用时序逻辑进行更新。
Verilog 脉冲发生器程序

Verilog 脉冲发生器程序2014-08-12 14:35:17| 分类:默认分类|举报|字号订阅/****************************************************************************** *********实现功能简述本模块主要功能是产生一个确定时钟周期长度(最长为256个时钟周期)的脉冲信号,可以自己设定脉冲长度,输出的脉冲信号与时钟上升沿同步脉冲宽度= pulsewide + 1 时钟周期;输入一个启动信号后,可以产生一个固定时钟周期长度的脉冲信号,与启动信号的长短无关!脉冲宽度可调!1、可以调整输出脉冲宽度2、只要输入一个启动信号,不论启动信号宽度——需要能够触发设计,就输出脉冲3、再输出一个完整的脉冲过程中,不论输入多少个启动信号,都只会输出一个脉冲4、不论启动脉冲的宽度多大,输出的脉冲宽度恒定++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++******************************************************************************* ********/module confirmpulse ( clk, reset, start, pulse, pulsewide );input clk, reset, start;input [7:0] pulsewide;output pulse;reg pulse;reg counten;reg [7:0] count;//计数器启动标记,表示一次延时计数开始always @ ( posedge clk )beginif ( reset == 'b0 )counten <= 'b0;elsebeginif ( start == 'b1 )counten <= 'b1;else if ( start == 'b0 && count > pulsewide )counten <= 'b0;endend//延时计数器,保证延时pulsewide 个时钟周期always @ ( posedge clk )beginif ( reset == 'b0 )count <= 'b00000000;elsebeginif ( counten == 'b0 )count <= 'b00000000;else if ( counten == 'b1 && count <= pulsewide ) count <= count + 1;else if ( counten == 'b0 && start == 'b0 )count <= 'b00000000;endend//输出定宽脉冲always @ ( negedge clk )beginif ( reset == 'b0 || count >= pulsewide )pulse <= 'b0;else if ( counten == 'b1 )pulse <= 'b1;endendmodule。
蔡觉平老师,verilog上机作业解析

上机作业题目2:简述begin-end 语句块和fork-join 语句块的区别,并写出下面信号对应的程序代码begin-end 语句块和fork-join 语句块的区别:1、执行顺序:begin-end 语句块按照语句顺序执行,fork-join 语句块所有语句均在同一时刻执行;2、语句前面延迟时间的意义:begin-end 语句块为相对于前一条语句执行结束的时间,fork-join 语句块为相对于并行语句块启动的时间;3、起始时间:begin-end 语句块为首句开始执行的时间,fork-join 语句块为转入并行语句块的时间;4、结束时间:begin-end 语句块为最后一条语句执行结束的时间,fork-join 语句块为执行时间最长的那条语句执行结束的时间;5、行为描述的意义:begin-end 语句块为电路中的数据在时钟及控制信号的作用下,沿数据通道中各级寄存器之间的传送过程。
fork-join 语句块为电路上电后,各电路模块同时开始工作的过程。
程序如下: module b(a,b); output a,b; reg a,b; initial begin a=0; b=1; #10 a=1; fork b=0; #10 b=1; #20 a=0; join#10 b=0; #10 a=1; b=1; endendmoduleA B题目3.分别用阻塞和非阻塞赋值语句描述如下图所示移位寄存器的电路图。
D Q D Q dinclk D Q D Qout3out2out1out0程序如下:module block1(din,clk,out0,out1,out2,out3); input din,clk;output out0,out1,out2,out3;reg out0,out1,out2,out3;always@(posedge clk)beginout3=out2;out2=out1;out1=out0;out0=din;endendmodulemodule non_block1(din,clk,out0,out1,out2,out3); input din,clk;output out0,out1,out2,out3;reg out0,out1,out2,out3;always@(posedge clk)beginout0<=din;out1<=out0;out2<=out1;out3<=out2;endendmodule题目4:设计16位同步计数器要求:(1)分析16位同步计数器结构和电路特点;(2)用硬件描述语言进行设计;(3)编写测试仿真并进行仿真。
Verilog实例讲解

output[3:0] sum;output cout;input[3:0] ina,inb;input cin;assign {cout,sum}=ina+inb+cin;endmodule【例3.2】4位计数器module count4(out,reset,clk);output[3:0] out;input reset,clk;reg[3:0] out;always @(posedge clk)beginif (reset) out<=0; //同步复位else out<=out+1; //计数endendmodule【例3.3】4位全加器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`includemodule//测试模块的名字reg[3:0] a,b; //测试输入信号定义为reg型reg cin;wire[3:0] sum; //测试输出信号定义为wire型wire cout;integer//调用测试对象always #5 cin=~cin; //设定cin的取值initialbegina=0;b=0;cin=0;for(i=1;i<16;i=i+1)#10 a=i; //设定a的取值endinitialbeginfor(j=1;j<16;j=j+1)#10 b=j; //设定b的取值endinitial//定义结果显示格式begin#160 $finish;endendmodule【例3.4】4位计数器的仿真程序`timescale 1ns/1ns`include "count4.v"module coun4_tp;reg clk,reset; //测试输入信号定义为reg型wire[3:0] out; //测试输出信号定义为wire型parameter DELY=100;//调用测试对象always//产生时钟波形initialbegin//激励信号定义clk =0; reset=0;#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*20) $finish;end//定义结果显示格式initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d out=%d", clk, reset,out); endmodule【例3.5】“与-或-非”门电路module AOI(A,B,C,D,F); //模块名为AOI(端口列表A,B,C,D,F) input A,B,C,D; //模块的输入端口为A,B,C,Doutput F; //模块的输出端口为Fwire A,B,C,D,F; //定义信号的数据类型assign F= ~((A&B)|(C&D)); //逻辑功能描述endmodule【例5.1】用case语句描述的4选1数据选择器module mux4_1(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or敏感信号列表case(sel)2'b00: out=in0;2'b01: out=in1;2'b10: out=in2;2'b11: out=in3;default: out=2'bx;endcaseendmodule【例5.2】同步置数、同步清零的计数器module count(out,data,load,reset,clk);output[7:0] out;input[7:0] data;input load,clk,reset;reg[7:0] out;always @(posedge clk) //clk上升沿触发beginif (!reset) out = 8'h00; //同步清0,低电平有效else if (load) out = data; //同步预置else out = out + 1; //计数endendmodule【例5.3】用always过程语句描述的简单算术逻辑单元`define add 3'd0`define minus 3'd1`define band 3'd2`define bor 3'd3`define bnot 3'd4module alu(out,opcode,a,b);output[7:0] out;reg[7:0] out;input[2:0] opcode; //操作码input[7:0] a,b; //操作数always@(opcode or a or b) //电平敏感的always块begincase(opcode)`add: out = a+b; //加操作`minus: out = a-b; //减操作`band: out = a&b; //求与`bor: out = a|b; //求或`bnot: out=~a; //求反default: out=8'hx; //未收到指令时,输出任意态endcaseendendmodule【例5.4】用initial过程语句对测试变量A、B、C赋值`timescale 1ns/1nsmodule test;reg A,B,C;initialbeginA = 0;B = 1;C = 0;#50 A = 1; B = 0;#50 A = 0; C = 1;#50 B = 1;#50 B = 0; C = 0;#50 $finish ;endendmodule【例5.5】用begin-end串行块产生信号波形`timescale 10ns/1nsmodule wave1;reg wave;parameter cycle=10;initialbegin`timescale 10ns/1nsmodule wave2;reg wave;parameter cycle=5;initialforkwave=0;#(cycle) wave=1;#(2*cycle) wave=0;#(3*cycle) wave=1;#(4*cycle) wave=0;#(5*cycle) wave=1;#(6*cycle) $finish;joininitial $monitor($time,,,"wave=%b",wave); endmodule【例5.7】持续赋值方式定义的2选1多路选择器module MUX21_1(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;assign out=(sel==0)?a:b;//持续赋值,如果sel为0,则out=a ;否则out=b endmodule5.8】阻塞赋值方式定义的2选1多路选择器module MUX21_2(out,a,b,sel);input a,b,sel;output out;reg out;always@(a or b or sel)beginif(sel==0) out=a; //阻塞赋值else out=b;endendmodule【例5.9】非阻塞赋值moduleoutput c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb<=a;c<=b;endendmodule【例5.10】阻塞赋值module block(c,b,a,clk);output c,b;input clk,a;reg c,b;always @(posedge clk)beginb=a;c=b;endendmodule【例5.11】模为60的BCD码加法计数器module count60(qout,cout,data,load,cin,reset,clk);output[7:0] qout;output cout;input[7:0] data;input load,cin,clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk) //clk上升沿时刻计数if (reset) qout<=0; //同步复位else if(load) qout<=data; //同步置数else if(cin)beginif(qout[3:0]==9) //低位是否为9,是则beginqout[3:0]<=0; //回0,并判断高位是否为5if (qout[7:4]==5) qout[7:4]<=0;elseqout[7:4]<=qout[7:4]+1; //高位不为5,则加1endelse//低位不为9,则加1qout[3:0]<=qout[3:0]+1;endendassign cout=((qout==8'h59)&cin)?1:0; //产生进位输出信号endmodule【例5.12】BCD码—七段数码管显示译码器module decode4_7(decodeout,indec);output[6:0] decodeout;input[3:0] indec;reg[6:0] decodeout;always @(indec)begincase(indec) //用case语句进行译码4'd0:decodeout=7'b1111110;4'd1:decodeout=7'b0110000;4'd2:decodeout=7'b1101101;4'd3:decodeout=7'b1111001;4'd4:decodeout=7'b0110011;4'd5:decodeout=7'b1011011;4'd6:decodeout=7'b1011111;4'd7:decodeout=7'b1110000;4'd8:decodeout=7'b1111111;4'd9:decodeout=7'b1111011;default: decodeout=7'bx;endcaseend【例5.13】用casez描述的数据选择器module mux_casez(out,a,b,c,d,select); output out;input a,b,c,d;input[3:0] select;reg out;always @(select or a or b or c or d) begincasez(select)4'b???1: out = a;4'b??1?: out = b;4'b?1??: out = c;4'b1???: out = d;endcaseendendmodule【例5.14】隐含锁存器举例moduleoutput c;input b,a;reg c;always @(a or b)beginif((b==1)&&(a==1)) c=a&b;endendmodule【例5.15】用for语句描述的七人投票表决器module voter7(pass,vote);output pass;input[6:0] vote;reg[2:0] sum;integer i;reg pass;always @(vote)beginsum=0;for(i=0;i<=6;i=i+1) //for语句if(vote[i]) sum=sum+1;if(sum[2]) pass=1; //若超过4人赞成,则pass=1else pass=0;endendmodule【例5.16】用for语句实现2个8位数相乘module mult_for(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b; //两个操作数output[2*size:1] outcome; //结果reg[2*size:1] outcome;integer i;always @(a or b)beginoutcome=0;for(i=1; i<=size; i=i+1) //for语句if(b[i]) outcome=outcome +(a << (i-1));endendmodule【例5.17】用repeat实现8位二进制数的乘法module mult_repeat(outcome,a,b);parameter size=8;input[size:1] a,b;output[2*size:1] outcome;reg[2*size:1] temp_a,outcome;reg[size:1] temp_b;always @(a or b)beginoutcome=0;temp_a=a;temp_b=b;repeat(size) //repeat语句,size为循环次数beginif(temp_b[1]) //如果temp_b的最低位为1,就执行下面的加法outcome=outcome+temp_a;temp_a=temp_a<<1; //操作数a左移一位temp_b=temp_b>>1; //操作数b右移一位endendendmodule【例5.18】同一循环的不同实现方式module loop1; //方式1integer i;initialfor(i=0;i<4;i=i+1) //for语句begin$display(“i=%h”,i);endendmodulemodule loop2; //方式2integer i;initial begini=0;while(i<4) //while语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodulemodule loop3; //方式3integer i;initial begini=0;repeat(4) //repeat语句begin$display ("i=%h",i);i=i+1;endendendmodule【例5.19】使用了`include语句的16位加法器王金明:《Verilog HDL程序设计教程》`include "adder.v"module adder16(cout,sum,a,b,cin);output cout;parameter my_size=16;output[my_size-1:0] sum;input[my_size-1:0] a,b;input cin;adder my_adder(cout,sum,a,b,cin); //调用adder模块endmodule//下面是adder模块代码module adder(cout,sum,a,b,cin);parameter size=16;output cout;output[size-1:0] sum;input cin;input[size-1:0] a,b;assign {cout,sum}=a+b+cin;endmodule【例5.20】条件编译举例module compile(out,A,B);output out;input A,B;`ifdef add //宏名为addassign out=A+B;`elseassign out=A-B;`endifendmodule【例6.1】加法计数器中的进程module count(data,clk,reset,load,cout,qout);output cout;output[3:0] qout;reg[3:0] qout;input[3:0] data;input clk,reset,load;程序文本always @(posedge clk) //进程1,always过程块beginif (!reset) qout= 4'h00; //同步清0,低电平有效else if (load) qout= data; //同步预置else qout=qout + 1; //加法计数endassign cout=(qout==4'hf)?1:0; //进程2,用持续赋值产生进位信号endmodule【例6.2】任务举例module alutask(code,a,b,c);input[1:0] code;input[3:0] a,b;output[4:0] c;reg[4:0] c;task my_and; //任务定义,注意无端口列表input[3:0] a,b; //a,b,out名称的作用域范围为task任务内部output[4:0] out;integer i;beginfor(i=3;i>=0;i=i-1)out[i]=a[i]&b[i]; //按位与endendtaskalways@(code or a or b)begincase(code)2'b00: my_and(a,b,c);/* 调用任务my_and,需注意端口列表的顺序应与任务定义中的一致,这里的a,b,c 分别对应任务定义中的a,b,out */2'b01: c=a|b; //或2'b10: c=a-b; //相减2'b11: c=a+b; //相加endcaseendendmodule王金明:《Verilog HDL程序设计教程》【例6.3】测试程序`include "alutask.v"module alu_tp;reg[3:0] a,b;reg[1:0] code;wire[4:0] c;parameter DELY = 100;alutask ADD(code,a,b,c); //调用被测试模块initial begincode=4'd0; a= 4'b0000; b= 4'b1111;#DELY code=4'd0; a= 4'b0111; b= 4'b1101;#DELY code=4'd1; a= 4'b0001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd2; a= 4'b1001; b= 4'b0011;#DELY code=4'd3; a= 4'b0011; b= 4'b0001;#DELY code=4'd3; a= 4'b0111; b= 4'b1001;#DELY $finish;endinitial $monitor($time,,,"code=%b a=%b b=%b c=%b", code,a,b,c); endmodule【例6.4】函数function[7:0] get0;input[7:0] x;reg[7:0] count;integer i;begincount=0;for (i=0;i<=7;i=i+1)if (x[i]=1'b0) count=count+1;get0=count;endendfunction【例6.5】用函数和case语句描述的编码器(不含优先顺序)module code_83(din,dout);input[7:0] din;output[2:0] dout;程序文本function[2:0] code; //函数定义input[7:0] din; //函数只有输入,输出为函数名本身casex (din)8'b1xxx_xxxx : code = 3'h7;8'b01xx_xxxx : code = 3'h6;8'b001x_xxxx : code = 3'h5;8'b0001_xxxx : code = 3'h4;8'b0000_1xxx : code = 3'h3;8'b0000_01xx : code = 3'h2;8'b0000_001x : code = 3'h1;8'b0000_000x : code = 3'h0;default: code = 3'hx;endcaseendfunctionassign dout = code(din) ; //函数调用endmodule【例6.6】阶乘运算函数module funct(clk,n,result,reset);output[31:0] result;input[3:0] n;input reset,clk;reg[31:0] result;always @(posedge clk) //在clk的上升沿时执行运算beginif(!reset) result<=0; //复位else beginresult <= 2 * factorial(n); //调用factorial函数endendfunction[31:0] factorial; //阶乘运算函数定义(注意无端口列表)input[3:0] opa; //函数只能定义输入端,输出端口为函数名本身reg[3:0] i;beginfactorial = opa ? 1 : 0;for(i= 2; i <= opa; i = i+1) //该句若要综合通过,opa应赋具体的数值factorial = i* factorial; //阶乘运算王金明:《Verilog HDL程序设计教程》#DELY reset=1;#DELY reset=0;#(DELY*300) $finish;end//结果显示initial $monitor($time,,,"clk=%d reset=%d qout=%d",clk,reset,qout); endmodulemodule counter(qout,reset,clk); //待测试的8位计数器模块output[7:0] qout;input clk,reset;reg[7:0] qout;always @(posedge clk)begin if (reset) qout<=0;else qout<=qout+1;endendmodule【例9.1】基本门电路的几种描述方法(1)门级结构描述module gate1(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;nand(F1,A,B); //调用门元件and(F2,B,C,D);or(F,F1,F2);endmodule(2)数据流描述module gate2(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;assign F=(A&B)|(B&C&D); //assign持续赋值endmodule(3)行为描述module gate3(F,A,B,C,D);input A,B,C,D;output F;程序文本reg F;always @(A or B or C or D) //过程赋值beginF=(A&B)|(B&C&D);endendmodule【例9.2】用bufif1关键字描述的三态门module tri_1(in,en,out);input in,en;output out;tri out;bufif1 b1(out,in,en); //注意三态门端口的排列顺序endmodule【例9.3】用assign语句描述的三态门module tri_2(out,in,en);output out;input in,en;assign out = en ? in : 'bz;//若en=1,则out=in;若en=0,则out为高阻态endmodule【例9.4】三态双向驱动器module bidir(tri_inout,out,in,en,b);inout tri_inout;output out;input in,en,b;assignassign out = tri_inout ^ b;endmodule【例9.5】三态双向驱动器module bidir2(bidir,en,clk);inout[7:0] bidir;input en,clk;reg[7:0] temp;assign bidir= en ? temp : 8'bz;always @(posedge clk)else temp=temp+1;endendmodule【例9.6】3-8译码器module decoder_38(out,in);output[7:0] out;input[2:0] in;reg[7:0] out;always @(in)begincase(in)3'd0: out=8'b11111110;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'b10111111;3'd7: out=8'b01111111;endcaseendendmodule【例9.7】8-3优先编码器module encoder8_3(none_on,outcode,a,b,c,d,e,f,g,h); output none_on;output[2:0] outcode;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)beginif(h) outtemp=4'b0111;else if(g) outtemp=4'b0110;else if(f) outtemp=4'b0101;else if(e) outtemp=4'b0100;else if(d) outtemp=4'b0011;程序文本else if(b) outtemp=4'b0001;else if(a) outtemp=4'b0000;else outtemp=4'b1000;endendmodule【例9.8】用函数定义的8-3优先编码器module code_83(din, dout);input[7:0] din;output[2:0] dout;function[2:0] code; //函数定义input[7:0] din; //函数只有输入端口,输出为函数名本身if (din[7]) code = 3'd7;else if (din[6]) code = 3'd6;else if (din[5]) code = 3'd5;else if (din[4]) code = 3'd4;else if (din[3]) code = 3'd3;else if (din[2]) code = 3'd2;else if (din[1]) code = 3'd1;else code = 3'd0;endfunctionassign dout = code(din); //函数调用endmodule【例9.9】七段数码管译码器module decode47(a,b,c,d,e,f,g,D3,D2,D1,D0);output a,b,c,d,e,f,g;input D3,D2,D1,D0; //输入的4位BCD码reg a,b,c,d,e,f,g;always @(D3 or D2 or D1 or D0)begincase({D3,D2,D1,D0}) //用case语句进行译码4'd0: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111110;4'd1: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110000;4'd2: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1101101;4'd3: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111001;4'd4: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b0110011;4'd6: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1011111;4'd7: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1110000;4'd8: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111111;4'd9: {a,b,c,d,e,f,g}=7'b1111011;default: {a,b,c,d,e,f,g}=7'bx;endcaseendendmodule【例9.10】奇偶校验位产生器module parity(even_bit,odd_bit,input_bus);output even_bit,odd_bit;input[7:0] input_bus;assign odd_bit = ^ input_bus; //产生奇校验位assign even_bit = ~odd_bit; //产生偶校验位endmodule【例9.11】用if-else语句描述的4选1 MUXmodule mux_if(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel)beginif(sel==2'b00) out=in0;else if(sel==2'b01) out=in1;else if(sel==2'b10) out=in2;else out=in3;endendmodule【例9.12】用case语句描述的4选1 MUXmodule mux_case(out,in0,in1,in2,in3,sel);output out;input in0,in1,in2,in3;input[1:0] sel;reg out;always @(in0 or in1 or in2 or in3 or sel)input d,clk,set,reset;assign q = reset ? 0 : (set ? 1 : (clk ? d : q));endmodule【例9.20】8位数据锁存器module latch_8(qout,data,clk);output[7:0] qout;input[7:0] data;input clk;reg[7:0] qout;always @(clk or data)beginif (clk) qout<=data;endendmodule【例9.21】8位数据寄存器module reg8(out_data,in_data,clk,clr);output[7:0] out_data;input[7:0] in_data;input clk,clr;reg[7:0] out_data;always @(posedge clk or posedge clr)beginif(clr) out_data <=0;else out_data <=in_data;endendmodule【例9.22】8位移位寄存器module shifter(din,clk,clr,dout);input din,clk,clr;output[7:0] dout;reg[7:0] dout;always @(posedge clk)beginif (clr) dout<= 8'b0; //同步清0,高电平有效elsebeginbeginif(counter==255) counter=0;else counter=counter+1;endalways@(posedge clk)beginstrb=temp; //引入一个触发器endalways@(counter)beginif(counter<=(delay-1)) temp=1;else temp=0;endendmodule【例11.1】数字跑表/*信号定义:CLK:CLK为时钟信号;CLR:为异步复位信号;PAUSE:为暂停信号;MSH,MSL:百分秒的高位和低位;SH,SL:秒信号的高位和低位;MH,ML:分钟信号的高位和低位。
verilog语言及程序设计
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verilog语言及程序设计Verilog语言及程序设计1. 引言Verilog语言是一种硬件描述语言(HDL),它被广泛应用于数字逻辑设计和硬件工程中。
本文将介绍Verilog语言的基本概念、语法和程序设计方法,帮助读者了解和掌握Verilog语言的使用。
2. Verilog语言基础2.1 Verilog语言概述Verilog语言是一种用于描述数字系统的硬件描述语言。
它提供了一种高级抽象的方式来描述和设计数字电路。
Verilog代码可以表示电路的结构、功能和时序,方便设计和验证数字系统。
2.2 Verilog的数据类型Verilog语言支持多种数据类型,包括基本数据类型和派生数据类型。
常用的基本数据类型包括整型、实型和布尔型。
派生数据类型包括数组、结构体和联合体等。
2.3 Verilog的模块化设计Verilog语言的模块化设计使得电路的设计和验证更加灵活和高效。
模块是Verilog代码的基本组织单元,可以嵌套使用,方便进行模块的重用和层次化设计。
2.4 Verilog的时序建模Verilog语言支持时序建模,可以描述数字逻辑电路中的时序关系和时钟控制。
通过时钟信号和触发器的使用,可以实现各种时序逻辑功能。
3. Verilog程序设计3.1 Verilog的模块定义在Verilog语言中,可以通过module关键字定义一个模块。
模块由输入输出端口和内部逻辑组成。
模块可以根据需要进行参数化,方便在不同设计场景中的复用。
verilogmodule my_module(input wire clk,input wire rst,input wire [7:0] data_in,output wire [7:0] data_out);// 内部逻辑//endmodule3.2 Verilog的时序建模Verilog语言提供了多种时序建模的方法,包括组合逻辑、时钟触发器、时钟边沿触发器等。
通过适当的时序建模,可以准确描述数字电路中的时序关系。
Verilog语法简易教程
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Verilog语法简易教程Verilog是硬件描述语言(HDL)之一,主要用于硬件设计和仿真。
它于1984年由一家名为Gateway Design Automation的公司开发,并于1985年推出。
Verilog以其简单易学的语法和强大的功能而闻名于世。
本简易教程将向您介绍Verilog的基本语法和常用结构。
它包括模块化设计,数据类型,运算符,条件语句,循环语句和时序建模等内容。
首先,让我们先来了解Verilog中的模块化设计。
在Verilog中,设计是通过定义和连接模块来完成的。
每个模块由输入输出端口和内部逻辑组成。
以下是一个简单的Verilog模块的例子:```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```上述代码定义了一个名为adder的模块,它具有两个输入端口A和B,以及一个输出端口sum。
内部逻辑通过assign语句实现,将输入端口A和B相加,并将结果赋值给输出端口sum。
接下来,让我们了解Verilog中的数据类型和运算符。
Verilog支持多种数据类型,包括位向量(bit vector)、整数(integer)、浮点数(real)等。
其中,位向量是最常用的数据类型。
以下是两个位向量相加的例子:```module adder(input [3:0] A, B, output [3:0] sum);assign sum = A + B;endmodule```在这个例子中,输入端口A和B都是4位的位向量,输出端口sum也是4位的位向量。
通过使用+运算符,我们可以对这两个位向量进行相加操作,并将结果赋值给输出端口sum。
除了基本的数据类型和运算符,Verilog还提供了丰富的条件和循环语句。
条件语句允许您在程序中根据一些条件执行不同的操作。
以下是一个简单的条件语句的例子:```beginif (A == B)equal = 1;elseequal = 0;endendmodule```在这个例子中,我们使用了always块来定义一个连续的行为。
verilog_二进制_fread__概述说明以及解释
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verilog 二进制fread 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述这篇文章旨在介绍Verilog中的二进制文件读取(fread)方法,并提供相关的概述、解释和应用举例。
通过本文的阅读,读者将能够了解fread函数的使用方法以及它在Verilog中处理二进制文件的实际应用。
1.2 研究背景在现代数字电路设计领域,Verilog已成为一种广泛使用的硬件描述语言。
由于其高效、灵活以及良好的可重复性,Verilog在各种应用场景中得到了广泛运用。
然而,在一些特定的应用中,需要对二进制文件进行读取和处理,这对于硬件工程师来说可能是一个挑战。
1.3 目的本文旨在提供关于Verilog中二进制文件读取(fread)方法的全面说明。
我们将介绍该方法的基本原理和使用方法,并给出具体的示例以加深理解。
同时,我们还会进行实验验证和性能比较,以评估该方法在不同情况下的表现。
最后,我们将总结研究成果并展望未来可能开展的相关工作。
以上是“引言”部分内容。
请您根据需要进行修改和完善。
2. Verilog 二进制文件读取(fread)2.1 Verilog简介Verilog是一种硬件描述语言,用于描述和设计数字电路和系统。
它是一种建模语言,允许设计者通过声明性的方式来描述他们想要实现的功能和行为。
2.2 二进制文件读取概述在Verilog中,二进制文件读取是指从磁盘或其他存储设备中加载二进制数据到Verilog代码中的过程。
这些数据可以包含不同类型的信息,例如图像、音频、视频以及其他任何需要处理的数据。
在进行二进制文件读取之前,需要使用fopen函数来打开一个文件,并将其与一个逻辑文件变量关联起来。
逻辑文件变量用于表示已打开的文件,并作为后续操作的参数。
2.3 fread函数详解fread函数是Verilog中用于从逻辑文件变量中读取二进制数据的函数。
它接受以下参数:- 数据目标:指定将数据读入哪个变量。
- 数据类型:指定要读取的数据类型,如整数、浮点数等。
verilog语法详解
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verilog语法详解Verilog语法是一种硬件描述语言,用于设计数字电路。
它可以实现逻辑功能和控制硬件。
以下是Verilog语法的详细解释:1. 模块(Module):模块是Verilog语言中最基本的单元。
模块定义了模块内部的数据类型和信号。
模块可以实现任何逻辑功能,并且可以同其他模块组合使用。
2. 输入(Input)和输出(Output):Verilog模块通过输入和输出端口与其他模块进行通信。
输入是模块接收的数据,而输出是模块输出的数据。
使用“input”和“output”关键字来定义输入和输出。
3. 线路(Wire):线路是Verilog模块中的一种数据类型。
它可以是单个位或多个位。
用“wire”关键字定义线路。
4. 寄存器(Register):寄存器是一种Verilog模块中的数据类型,用于存储数据。
寄存器可以是单个位或多个位。
使用“reg”关键字定义寄存器。
5. 运算符(Operator):Verilog支持各种运算符,包括算术、逻辑和比较运算符。
它们用于执行各种操作,如加、减、乘、除、与、或、非、异或等。
6. 语句(Statement):Verilog中的语句用于控制程序流程。
语句可以是条件语句、循环语句、分支语句等。
常用的语句包括“if”、“else”、“while”、“for”等。
7. 实例(Instance):实例是一个模块的具体实现。
使用“module name instancename()”语句来实例化一个模块。
8. 多模块组合:Verilog允许多个模块组合在一起实现更复杂的功能。
这些模块可以通过实例化彼此来连接。
以上是Verilog语法的详细解释,掌握这些基本概念是学习Verilog的关键。
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module antitwitter (clock,keyin,keyout; input clock,keyin;output keyout;reg [3:0] count;reg keyout;always @(posedge clockbeginif ( keyin == 1begincount <= count +4'h1;if (count <= 8 keyout<= 1'b0;elsebeginkeyout <= keyin;count <= 4'h9;endendelsebegincount <= 4'h0;keyout <= 1'b0;endendendmodulemodule discode38(g1,g2a,g2b,a,b,c,y;input g1,g2a,g2b,a,b,c;output [7:0] y;reg [7:0] y;always @(g1 or g2a or g2b or a or b or c // 当输入信号有变化时,执行块语句beginif ( (g1==1&&(g2a==0&&(g2b==0 // 门控信号满足条件时,输出有效begin case ( {c,b,a}3'b000 : y <=8'b11111110;3'b001 : y <=8'b11111101;3'b010 : y <=8'b11111011;3'b011 : y <=8'b11110111;3'b100 : y <=8'b11101111;3'b101 : y <=8'b11011111;3'b110 : y <=8'b10111111;3'b111 : y <=8'b01111111;default: y <=8'b11111111;endcaseendelse y <=8'b11111111;endendmodulemodule fredevider2(clockin,clockout; input clockin; output clockout;reg clockout;always@(posedge clockinbeginclockout <= ~clockout;endendmodulemodule fredevider3(clockin,clockout; input clockin; output clockout;reg temp1,temp2;reg [1:0] count;always@(posedge clockinbeginif(count==2begincount <= 0;temp1 <= ~temp1;endelsecount <= count +1;endalways@(negedge clockinbeginif(count==1temp2 <= ~temp2;endassign clockout = temp1 ^ temp2; endmodule module fredevider4(clockin,clockout;input clockin;output clockout;reg [1:0]count;reg clockout;parameter N=0;always@(posedge clockinbeginif(count== N // 每计到2个上升沿(从0开始时,输出信号翻转一次begin count <= 2'b00;clockout <= ~clockout;endcount <= count +2'b01;endendmodulemodule fredevider6(clockin,clockout;input clockin;output clockout;reg [2:0]count;reg clockout;parameter N=2;always@(posedge clockinbeginif(count== N // 每计到2个上升沿(从0开始时,输出信号翻转一次begin count <= 3'b000;clockout <= ~clockout;endelsecount <= count +3'b001;endendmodulemodule seg_7(code,discode;input [3:0] code;output [6:0] discode;reg [6:0] discode;always @(code // 如果输入发生变化,则执行下面块语句begincase (code4'b0001: discode <= 7'b0110000;4'b0010: discode <= 7'b1101101;4'b0011: discode <= 7'b1111001;4'b0100: discode <= 7'b0110011;4'b0101: discode <= 7'b1011011;4'b0110: discode <= 7'b0011111;4'b0111: discode <= 7'b1110000;4'b1000: discode <= 7'b1111111;4'b1001: discode <= 7'b1110011; default discode <= 7'b0000000; endcaseendendmodulemodule seg_flash(clock,code,discode; input clock;input [3:0] code;output [6:0] discode;reg [6:0] discode;reg [7:0] count;always @(posedge clockbeginif(count==128count <= 0;elsecount <= count +1;endalways @(posedge clockbeginif(count <= 64 //计数值小于64,显示输出begin case (code4'b0000: discode <= 7'b1111110;4'b0001: discode <= 7'b0110000;4'b0010: discode <= 7'b1101101;4'b0011: discode <= 7'b1111001;4'b0100: discode <= 7'b0110011;4'b0101: discode <= 7'b1011011;4'b0110: discode <= 7'b0011111;4'b0111: discode <= 7'b1110000;4'b1000: discode <= 7'b1111111;4'b1001: discode <= 7'b1110011;endcaseendelse discode <= 7'b0000000; //计数值大于64则不显示endendmodulemodule keyboard(key4in,key4out,codeout,clock,reset,count; input[3:0] key4in; input clock,reset;output[3:0] key4out,codeout,count;reg[3:0] key4out,codeout;reg[7:0] count;reg[5:0] state;parameterfirststate=6'b000001,waitst = 6'b000010,scan1 = 6'b000100,scan2 = 6'b001000,scan3 = 6'b010000,scan4 = 6'b100000;always@(posedge clockbeginif(resetbeginstate<=firststate; count<=8'b00000000; codeout<=4'bz;endelsebegincase(state firststate:beginkey4out<=4'b1111; if(|(key4instate<=waitst;elsestate<=firststate;endwaitst:beginif(count<=19beginstate<=waitst;count<=count+1'b1; endelsebegincount<=8'b00000000; state<=scan1;key4out<=4'b0001;endendscan1:beginif(|(key4inbegincase(key4in4'b0001: codeout<=4'h0; 4'b0010: codeout<=4'h1;4'b0100: codeout<=4'h2; 4'b1000: codeout<=4'h3; default: codeout<=4'hz; endcasestate<=firststate;endelsebeginstate<=scan2;key4out=4'b0010;endendscan2:beginif(|(key4inbegincase(key4in4'b0001: codeout<=4'h4; 4'b0010: codeout<=4'h5;4'b0100: codeout<=4'h6; 4'b1000: codeout<=4'h7; default: codeout<=4'hz; endcasestate<=firststate;endelsebeginstate<=scan3;key4out=4'b0100;endendscan3:beginif(|(key4inbegincase(key4in4'b0001: codeout<=4'h8; 4'b0010: codeout<=4'h9;4'b0100: codeout<=4'ha; 4'b1000: codeout<=4'hb; default: codeout<=4'hz; endcasestate<=firststate;endelsebeginstate<=scan4;key4out=4'b1000;endendscan4:beginif(|(key4inbegincase(key4in4'b0001: codeout<=4'hc; 4'b0010: codeout<=4'hd;4'b0100: codeout<=4'he;4'b1000: codeout<=4'hf; default: codeout<=4'bz; endcasestate<=firststate;endelsebeginstate<=firststate;key4out=4'b0010;endendendcaseendendendmodulemodule frediv2 (clockin,clkout; input clockin;output clkout;reg clkout;always @(posedge clockin clkout <= !clkout; endmodulemodule frediv10(clockin,clkout; input clockin;output clkout;reg clkout;reg [3:0] counter;always @(posedge clockin beginif ( counter == 4beginclkout <= !clkout;counter <= 0;endelse counter <= counter +1; endendmodulemodule mmcount(clockmmin,reset,mmouta,mmoutb,clockmout,alarm; input clockmmin,reset;output clockmout,alarm;output [3:0] mmouta,mmoutb;reg clockmout,alarm;reg [3:0] mmouta,mmoutb;reg [7:0] countnum;always @(posedge clockmminbeginif (resetbegincountnum <=0;mmouta <= 0;mmoutb <= 0;endelsebeginif (countnum ==29clockmout <= !clockmout;if (countnum ==59beginclockmout <= !clockmout; alarm <= 1;countnum <= 0;mmouta <= 0;mmoutb <= 0;endelsebegincountnum <= countnum+1; if (mmouta == 9beginmmouta <= 0;mmoutb <= mmoutb +1; endelsebeginmmouta <= mmouta +1;endendendendendmodulemodule mscount(clockmsin,reset,msouta,msoutb,clocksout; input clockmsin,reset; output clocksout;output [3:0] msouta,msoutb;reg clocksout;reg [3:0] msouta,msoutb;reg [7:0] countnum;always @(posedge clockmsinbeginif (resetbegincountnum <=0;msouta <= 0;msoutb <= 0;endelsebeginif (countnum ==49 clocksout <= !clocksout; if (countnum ==99beginclocksout <= !clocksout; countnum <= 0;msouta <= 0;msoutb <= 0;endelsebegincountnum <= countnum+1; if (msouta == 9beginmsouta <= 0;msoutb <= msoutb +1; endelsebeginmsouta <= msouta +1;endendendendendmodulemodule startcontroller(start,stop,clock,dataout; input start,stop,clock; output dataout;reg dataout1;wire dataout;always @( posedge start or posedge stop beginif (stop dataout1 <= 0;else dataout1 <= 1;endassign dataout = dataout1 & clock; endmodulemodule suosun(start,clear,clock,dataout; input start,clear,clock; output dataout;reg dataout1;wire dataout;always @( posedge start or posedge clear begin if (clear dataout1 <= 0;else dataout1 <= 1;endassign dataout = dataout1 & clock; endmodule module display1 (clock,code,discode;input clock;input [3:0] code;output [6:0] discode;reg [6:0] discode;always @(posedge clockbegincase (code4'b0000: discode <= 7'b1111110;4'b0001: discode <= 7'b0110000;4'b0010: discode <= 7'b1101101;4'b0011: discode <= 7'b1111001;4'b0100: discode <= 7'b0110011; 4'b0101: discode <= 7'b1011011; 4'b0110: discode <= 7'b0011111; 4'b0111: discode <= 7'b1110000; 4'b1000: discode <= 7'b1111111; 4'b1001: discode <= 7'b1110011; default discode <= 7'b0000000; endcaseendendmodule分频10module fenpin10(clockin,clkout; input clockin;output clkout;reg clkout;reg [3:0] counter;always @(posedge clockin beginif ( counter == 4beginclkout <= !clkout;counter <= 0;endelse counter <= counter +1;endendmodule分频100module fenpin100(clockin,clkout; input clockin;output clkout;reg clkout;reg [7:0] counter;always @(posedge clockin beginif ( counter == 49beginclkout <= !clkout;counter <= 0;endelse counter <= counter +1;endendmodule[hcounter]:module hcounter (clock,dcodea,dcodeb,reset; input clock,reset; output [3:0] dcodea,dcodeb;reg clkout;reg [3:0] dcodea,dcodeb;reg [7:0] countnum;always @(posedge clockbeginif (resetbegincountnum <=0;dcodea <= 0;dcodeb <= 0;endelsebeginif (countnum ==11begincountnum <= 0;dcodea <= 0;dcodeb <= 0;endelsebegincountnum <= countnum+1; if (dcodea == 9begindcodea <= 0;dcodeb <= dcodeb+1;endelsebegindcodea <= dcodea +1; endendendendendmodule[ledlat]:module ledlat (clock,clkin,codein,codeout,selout,clkout; input clock,clkin; input [7:0] codein;output [7:0] codeout,selout;output clkout;reg [7:0] codeout,selout;reg clkout;reg [7:0] mymemory [7:0];reg [4:0] count1,count2;always @ ( posedge clkinbeginif (count1 == 7 count1 <= 0;elsebeginmymemory [count1] <= codein;count1 <= count1 + 1;endendalways @(posedge clockbeginif (count2 == 7begincount2 <= 0;selout <= 7'b11111110;endelsebegincodeout <= mymemory [count2]; selout <= selout << 1;count2 <= count2 +1;endendendmodule[mcounter]:module mcounter (clock,clkout,dcodea,dcodeb,reset; input clock,reset; output clkout;output [3:0] dcodea,dcodeb;reg clkout;reg [3:0] dcodea,dcodeb;reg [7:0] countnum;always @(posedge clockbeginif (resetbegincountnum <=0;dcodea <= 0;dcodeb <= 0;endelsebeginif (countnum ==0clkout <= 0;if (countnum ==59beginclkout <= !clkout; countnum <= 0;dcodea <= 0;dcodeb <= 0;endelsebegincountnum <= countnum+1; if (dcodea == 9begindcodea <= 0;dcodeb <= dcodeb+1;endelsebegindcodea <= dcodea +1; endendendendendmodule[scounter]:module scounter (clock,clkout,dcodea,dcodeb,reset; input clock,reset; output clkout;output [3:0] dcodea,dcodeb;reg clkout;reg [3:0] dcodea,dcodeb;reg [7:0] countnum;always @(posedge clockbeginif (resetbegincountnum <=0;dcodea <= 0;dcodeb <= 0;endelsebeginif (countnum ==0 clkout <= 0; if (countnum ==59 begin clkout <= !clkout; countnum <= 0; dcodea <= 0; dcodeb <= 0; end else begin countnum <= countnum+1; if (dcodea == 9 begin dcodea <= 0; dcodeb <= dcodeb+1; end else begin dcodea <= dcodea +1; end end end end endmodule。