4_verilog_hdl语法解析
第04讲 Verilog-HDL语法——第2部分 语法要点
` timescale
`timescale 说明延时单位及延时精度
格式：`timescale <time_unit> / <time_precision> 如：`timescale 1 ns / 100 ps
`timescale必须在模块之前出现 `timescale 1 ns / 100 ps // All time units are in multiples of 1 nanosecond module MUX2_1 (out, a, b, sel); output out; input a, b, sel; wire sel_;
12 'H83a 8'b1100_ 0001 64'hff01 9'O17 32'bz01x 3’b1010_ 1101 6.3 32e- 4 4.1E3 unsized decimal (zero-extended to 32 bits) unsized hexadecimal (zero- extended to 32 bits) 8-bit binary 64-bit hexadecimal (zero- extended to 64 bits) 9-bit octal Z-extended to 32 bits 3-bit number, truncated to 3’b101 decimal notation scientific notation for 0.0032 scientific notation for 4100
hex
oct
dec
bin
ACSII
string
time
strength module
转义符
\t \n \\ \” %% \<1-3 digit octal number>
verilog语法
第三章 Verilog HDL的基本语法前言Verilog HDL是一种用于数字逻辑电路设计的语言。
用Verilog HDL描述的电路设计就是该电路的Verilog HDL模型。
Verilog HDL既是一种行为描述的语言也是一种结构描述的语言。
这也就是说，既可以用电路的功能描述也可以用元器件和它们之间的连接来建立所设计电路的Verilog HDL模型。
Verilog模型可以是实际电路的不同级别的抽象。
这些抽象的级别和它们对应的模型类型共有以下五种：∙系统级(system):用高级语言结构实现设计模块的外部性能的模型。
∙算法级(algorithm):用高级语言结构实现设计算法的模型。
∙RTL级(Register Transfer Level):描述数据在寄存器之间流动和如何处理这些数据的模型。
∙门级(gate-level):描述逻辑门以及逻辑门之间的连接的模型。
∙开关级(switch-level):描述器件中三极管和储存节点以及它们之间连接的模型。
一个复杂电路系统的完整Verilog HDL模型是由若干个Verilog HDL模块构成的，每一个模块又可以由若干个子模块构成。
其中有些模块需要综合成具体电路，而有些模块只是与用户所设计的模块交互的现存电路或激励信号源。
利用Verilog HDL语言结构所提供的这种功能就可以构造一个模块间的清晰层次结构来描述极其复杂的大型设计，并对所作设计的逻辑电路进行严格的验证。
Verilog HDL行为描述语言作为一种结构化和过程性的语言，其语法结构非常适合于算法级和RTL级的模型设计。
这种行为描述语言具有以下功能：∙可描述顺序执行或并行执行的程序结构。
∙用延迟表达式或事件表达式来明确地控制过程的启动时间。
∙通过命名的事件来触发其它过程里的激活行为或停止行为。
∙提供了条件、if-else、case、循环程序结构。
∙提供了可带参数且非零延续时间的任务(task)程序结构。
Verilog HDL
Verilog HDL基本程序结构用Verilog HDL描述的电路设计就是该电路的Verilog HDL模型，也称为模块，是Verilog 的基本描述单位。
模块描述某个设计的功能或结构以及与其他模块通信的外部接口，一般来说一个文件就是一个模块，但并不绝对如此。
模块是并行运行的，通常需要一个高层模块通过调用其他模块的实例来定义一个封闭的系统，包括测试数据和硬件描述。
一个模块的基本架构如下：module module_name (port_list)//声明各种变量、信号reg //寄存器wire//线网parameter//参数input//输入信号output/输出信号inout//输入输出信号function//函数task//任务……//程序代码initial assignmentalways assignmentmodule assignmentgate assignmentUDP assignmentcontinous assignmentendmodule说明部分用于定义不同的项，例如模块描述中使用的寄存器和参数。
语句用于定义设计的功能和结构。
说明部分可以分散于模块的任何地方，但是变量、寄存器、线网和参数等的说明必须在使用前出现。
一般的模块结构如下：module <模块名> (<端口列表>)<定义><模块条目>endmodule其中，<定义>用来指定数据对象为寄存器型、存储器型、线型以及过程块。
<模块条目>可以是initial结构、always结构、连续赋值或模块实例。
下面给出一个简单的Verilog模块，实现了一个二选一选择器。
例2-1 二选一选择器（见图2-1）的Verilog实现图2-1 例2-1所示的二选一电路module muxtwo(out, a, b, s1);input a, b, s1;output out;reg out;always @ (s1 or a or b)if (!s1) out = a;else out = b;endmodule模块的名字是muxtwo，模块有４个端口：三个输入端口a、b和s1，一个输出端口out。
第三章 Verilog HDL的基本语法汇总
512个单元，每个单元为32位
3.3 Verilog HDL的运算符
算术运算符 逻辑运算符 关系运算符 等值运算符 位运算符 缩减运算符 移位运算符 条件运算符 拼接运算符
1.算术运算符
算术运算符包括： + （加法运算符或正值运算符，如x+y，+8） - （减法运算符或负值运算符，如x-y，-90） * （乘法运算符，如x*y） / （除法运算符，如x/y） % （取模运算符，如x % y）
1．间隔符: Verilog 的间隔符主要起分隔文本的作用，可以使 文本错落有致，便于阅读与修改。
间隔符包括空格符（\b）、TAB 键（\t）、换行符（\n）及 换页符。
2．注释符:注释只是为了改善程序的可读性，在编译时不起作用。 多行注释符(用于写多行注释): /* --- */； 单行注释符 :以//开始到行尾结束为注释文字。
3．标识符和关键词
标识符:给对象（如模块名、电路的输入与输出端口、变
量等）取名所用的字符串。以英文字母或下划线开始
如，clk、counter8、_net、bus_A 。
关键词:是Verilog语言本身规定的特殊字符串，用来定义 语言的结构。例如，module、endmodule、input、 output、wire、reg、and等都是关键词。关键词都是小 写，关键词不能作为标识符使用 。出始终根据输入的变化而 更新其值的变量,它一般指的是硬件电路中的各种物理 连接.
例:网络型变量L的值由与门的驱动信号 a和b所决定，即L＝a&b。a、b的值发 生变化，线网L的值会立即跟着变化。
a
&L
Verilog HDL的基本语法
常量
什么是常量？
在程序运行过程中，其值不能被改变的 量称为常量。 例如：数字、参数等
常量----数字
1、整数: 在Verilog HDL中,整型常量即整常数有以 下四种进制表示形式:
1) 2) 3) 4) 二进制整数(b或B) 十进制整数(d或D) 十六进制整数(h或H) 八进制整数(o或O)
常量----数字
4、下划线:
下划线可以用来分隔开数的表达以提高程 序可读性。但不可以用在位宽和进制处,只 能用在具体的数字之间。见下例: 16'b1010_1011_1111_1010 //合法格式 8'b_0011_1010 //非法格式
常量----参数
在Verilog HDL中用parameter来定义常 量,即用parameter来定义一个标识符代表 一个常量,称为符号常量,即标识符形式的 常量,采用标识符代表一个常量可提高程序 的可读性和可维护性。
常量----参数
parameter型格式如下： parameter 参数名1＝表达式，参数名2＝表 达式, …， 参数名n＝表达式; parameter msb=7; //定义参数msb为常量7 parameter e=25, f=29; //定义二个常数参 数 parameter r=5.7; //声明r为一个实型参数
模块内容
2、功能定义： 模块中最重要的部分是逻辑功能定义部分。有三 种方法可在模块中产生逻辑。 1）.用“assign”声明语句 2）.用实例元件 3）.用“always”块
模块内容
2、功能定义： 1）.用“assign”声明语句
如： assign a = b & c;
模块内容
2、功能定义： 2）.用实例元件 如： and and_inst( q, a, b );
了解VerilogHDL语法规则吗，看完这篇就知道了
了解VerilogHDL语法规则吗，看完这篇就知道了本节介绍Verilog HDL语法规则，包括文字规则、数据对象及运算符的使用等。
Verilog HDL文字规则1.关键词与标识符关键词是Verilog HDL中预先定义的单词，它们在程序中有特别的使用目的。
已经被用作关键词的单词不可以在程序中另作他用，见表3-1。
不同版本的Verilog HDL硬件描述语言中定义的关键词数目略有变化，Verilog 1995的关键词有97个，Verilog 2001共102个。
标识符是用户编程时给对象定义的名称，对象包括：常量、变量、模块、寄存器、端口、连线、示例和beginend块等元素。
定义标识符时应遵循如下规则：只能由26个大小写英文字母、数字和下划线组成。
标识符的第一个字符必须是英文字母或下划线。
字符中的英文字母区分大小写。
【例3-7】判断下面标识符是否合法。
2.注释与C语言一样，硬件描述语言中的注释也不会被编译。
在Verilog HDL中有两种形式的注释方式：采用/* */，多用于多行注释。
采用//，用于单行注释。
【例3-8】注释举例。
在实际使用中，很多公司的编程规范明确表明，注释行中不提倡采用第一种/**/的注释方式，不允许使用中文注释。
3.常数的表示在Verilog HDL中，常数用来表示在程序中不随意变化的量，常数分为整数、实数及字符串三大类型。
(1)整数型常数是数字电路中最常用到的类型，在Verilog HDL中有两种表示方法：简单的十进制格式，例如-50、6等。
基数格式，其表达方式一般如下：〈位宽〉是十进制数值表示的常数化成二进制时对应的宽度，〈进制符号〉用进制符号b或B(二进制)、o或O(八进制)、d或D(十进制)、h或H(十六进制)表示常数的进制格式，即二进制、八进制、十进制、十六进制这4种进制表示。
数字的位宽可以默认，如果没有定义长度，数的长度由具体机器系统决定(至少是32位)。
【例3-9】常数表示方法举例。
VerilogHDL语法基础
VerilogHDL语法基础⼀个复杂电路的完整Verilog HDL模型是由若个Verilog HDL 模块构成的，每⼀个模块⼜可以由若⼲个⼦模块构成。
利⽤Verilog HDL语⾔结构所提供的这种功能就可以构造⼀个模块间的清晰层次结构来描述极其复杂的⼤型设计。
每个模块的内容都是嵌在module和endmodule两个语句之间，每个模块实现特定的功能，模块是可以进⾏层次嵌套的。
每个模块⾸先要进⾏端⼝定义．并说明输⼊(input)和输出(output)，然后对模块的功能进⾏逻辑描述。
Verilog HDL程序的书写格式⾃由，⼀⾏可以写⼏个语句，⼀个语句也可以分多⾏写。
除了endmodule语句外，每个语句的最后必须有分号。
⼀个模块是由两部分组成的，⼀部分描述接⼝；另⼀部分描述逻辑功能，即定义输⼊是如何影响输出的。
模块(block)的组成Verilog HDL结构完全嵌在module和endmodule声明语句之间，每个Verilog程序包括4个主要部分：端⼝定义，I／O说明，信号类型声明和功能描述。
module<模块名>(<端⼝列表>)；端⼝说明(input,output,inout)参数定义(可选)数据类型定义连续赋值语句(assign)过程块(initial 和 always)⾏为描述语句低层模块实例任务和函数延时说明块endmodule模块声明模块声明包括模块名和端⼝列表。
其格式如下：module 模块名（端⼝１，端⼝２，端⼝３，…）；模块结束的标志为关键字：endmodule。
端⼝定义input(输⼊端⼝),output(输出端⼝)和inout(双向端⼝)。
格式如下：input 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输⼊端⼝output 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输出端⼝inout 端⼝名1，端⼝名2，………,端⼝名N; //输⼊输出端⼝也可以写在端⼝声明语句⾥,其格式如下(为了代码的可读性，⼀般不这么写)：module module_name(input port1,input port2,…output port1,output port2… );信号类型说明信号可以分为端⼝信号和内部信号；1. 所有信号都必须进⾏数据类型的定义，如寄存器类型（reg等）,连线类型（wire等）；2. 如果信号没有定义数据类型，则综合器将其默认为wire型；3. 端⼝的位宽最好定义在端⼝定义中,不要放在数据类型定义中；4. 不能将input和inout类型声明为reg型；模块的端⼝表⽰的是模块的输⼊和输出⼝名，也就是说，它与别的模块联系端⼝的标识。
Verilog-HDL中的基本语法
一个完整的源程序都应当加上需要的注释， 以加强程序的可读性。
2.2 Verilog HDL的语法
2.2.1 空白符和注释
Verilog HDL的空白符包括空格、tab符号、换行 和换页。
空白符如果不是出现在字符串中，编译源程序 时将被忽略。
8. 条件操作符(Conditional operators)
条件操作符为：？：
条件操作符的操作数有3个，其使用格式为
操作数 = 条件 ？ 表达式1：表达式2；
即当条件为真（条件结果值为1）时，操作数 = 表达式1；为假（条件结果值为0）时，操作数 = 表达 式2。
9. 位并接操作符（Concatenation operators） 并接操作符为：｛｝ 并接操作符的使用格式： ｛操作数1的某些位，操作数2的某些位，…，操作数n 的某些位｝；
位运算操作符包括：~（按位取反）、&（按位与）、 |（按位或）、^（按位异或）、^~或~^（按位同或）。
在进行位运算时，当两个操作数的位宽不同时， 计算机会自动将两个操作数按右端对齐，位数少的操 作数会在高位用0补齐。
4. 关系操作符（Pelational operators）
关系操作符有：
<（小于）、<=（小于等于）、>（大于）、>=（大 于等于）。
② 每个模块首先要进行端口定义，并说明输入 （input）、输出（output）或双向（inouts），然 后对模块的功能进行逻辑描述。
③ Verilog HDL程序的书写格式自由，一行可以一 条或多条语句，一条语句也可以分为多行写。
④ 除了endmodule语句外，每条语句后必须要有 分号“；”。
VerilogHDL语言（PDF）
Verilog 讲义（二）1）续Verilog 基础2）Verilog 形为描述3.4 运算符九类运算符分类包含运算符算术运算符+ - * / %位运算符~ & | ^ ^~or~^缩位运算符& ~& | ~| ^ ^~or~^逻辑运算符! && ||关系运算符> < <= >=相等与全等运算符== != === !==逻辑移位运算符 <<>> 连接运算符 {}: 条件运算符 ?根据操作数的不同，又可分为三类：1）单目运算符只有一个操作数，且运算符位于操作数的左边如：~clk &a ~& 缩位运算符wire [7:0] aparity=^a (奇校验)2）双目运算符a+b a%b {a,b,c}3）三目运算符out=(sel)?a:b;运算符的优先级参：P443.4.1 算术运算符1）减法亦可用作单目运算符，取补运算2）除法运算符：整型类数据小数部分被截去： integer a=7/2=33）% 取余运算 7%2=13.4.2 位运算符1）~a 按位取反2）a&b 按位相与若a,b 位数不同，短的高位补0，（x者补x）3）^ ^~ 双目3.4.3 缩位运算符单目运算符，按位进行逻辑运算，结果产生一位的逻辑值。
A=4’b1001&a ~&a |a ~|a ^a ~^a0 1 1 0 1 0 3.4.3 逻辑运算符a&&b结果为一位的逻辑值若操作数为多位，只要有一位为1，整个操作数看作逻辑1；若有不定态，结果亦为不定态。
3.4.5关系运算符结果为一位的逻辑值。
3.4.6 相等与全等运算符结果为一位逻辑值相等：比较每一位，所有相等，关系满足，若有不定态或高阻态，不定态结果。
全等：与相等比较过程相同，亦将不定态及高阻态作为逻辑状态比较。
3.4.7 逻辑移位运算符<< >> 以0补位。
Verilog 基本语法
硬件描述语言和数字系统设计第3章 VerilogVerilogVerilog 基本语法主讲教师：郑朝霞华中科技大学电子系郑朝霞华中科技大学电子系郑朝霞23.1 3.1 Verilog Verilog Verilog HDLHDL 基本模块说明3.2 3.2 Verilog Verilog Verilog HDLHDL 中的词汇约定3.3 3.3 Verilog Verilog Verilog HDLHDL 数据类型3.4 3.4 Verilog Verilog Verilog HDLHDL 运算符主要内容主要内容::华中科技大学电子系郑朝霞33.1 Verilog Verilog HDLHDL 基本模块说明�module 能够表示：�物理块，如IC 或ASIC 单元�逻辑块，如一个CPU 设计的ALU 部分�整个系统�每一个模块的描述从关键词module 开始，有一个名称（如SN74LS74，DFF ，ALU 等等），由关键词endmodule 结束。
module 是层次化设计的基本构件逻辑描述放在module 内部Verilog 模块(module)结构基本要素Verilog知识点：3.1.1 端口信息输入//输出说明3.1.23.1.2 输入3.1.3 逻辑功能描述华中科技大学电子系郑朝霞43.1.1端口信息2，端口等价于硬件的引脚(pin)1，端口在模块名字后的括号中列出3，端口可以说明为input,output及inout �模块通过端口与外部通信华中科技大学电子系郑朝霞5华中科技大学电子系郑朝霞6Verilog 模块的结构由在module 和endmodule 关键词之间的四个主要部分组成：- 1- 1.. 端口信息： module combination(a, b, c, d ); - 2- 2- 2. . 输入/输出说明 ： input a, b, c ;input a, b, c ; output d ;output d ; -//-//-//输入/输出端口信号类型声明，缺省为wire 型 ： - 3- 3- 3. . 内部信号： wire x; wire x; - 4- 4- 4. . 功能定义： assign d = a | x ; assign d = a | x ; assign x = ( b & ~c ); endmodule3.1.2 端口说明华中科技大学电子系郑朝霞73.1.3 逻辑功能描述module mux2to1 (out, a, b, mux2to1 (out, a, b, sel sel sel);); input a, b, input a, b, sel sel sel;; output out;wire out;assign out=( assign out=(sel)?b:a sel)?b:a sel)?b:a;;endmodule两路选择器的RTL 级描述1：华中科技大学电子系郑朝霞8两路选择器的RTL 级描述2：module mux2to1 (out, a, b, mux2to1 (out, a, b, sel sel sel);); input a, b, input a, b, sel sel sel;; output out;reg reg reg out;out;always @( always @( sel sel sel or a or b)or a or b) if (! if (! sel sel sel) out = a;) out = a; else out = b;endmodule实例化(module instances):�1. 端口信息�2. 输入/输出说明�3. 逻辑功能描述（实例化实现功能描述）华中科技大学电子系郑朝霞9华中科技大学电子系郑朝霞10module mux2to1 (out, a, b, mux2to1 (out, a, b, sl sl sl);); input a, b, input a, b, sl sl sl;; output out;not u1 ( u1 (nsl nsl nsl, , , sl sl sl );); and u2 ( u2 (sela sela sela, a, , a, , a, nsl nsl nsl);); and u3 ( u3 (selb selb selb, b, , b, , b, sl sl sl);); or u4 (out, u4 (out, sela sela sela, , , selb selb selb););endmodule两路选择器的门级描述-实例化：华中科技大学电子系郑朝霞11�请在下面的空格中填入适当的符号使其成为右图的Verilog 模块 ： module block1(a, b, module block1(a, b, ——, , ——, , —— ); input input ——, , ——, , ——; —————— d, d, d, —— ; assign d = a | ( b & ~c) ; assign e = ( b & ~c ); _______练习:编写Verilog Verilog HDLHDL 模块a b cd e华中科技大学电子系郑朝霞12module moduleblock1(a, b, c , d , e ); input input a , b , c ;o utput d, e ; assign d = a | ( b & ~c) ;assign d = a | ( b & ~c) ; assign e = ( b & ~c );assign e = ( b & ~c ); ee ndmodule 练习答案:编写Verilog Verilog HDL HDL 模块a b cde华中科技大学电子系郑朝霞133.2 3.2 Verilog Verilog Verilog HDLHDL 中的词汇约定知识点：�3.2.1 术语及定义�3.2.2 空白符和注释�3.2.3 3.2.3 VerilogVerilog 采用的四值逻辑系统�3.2.4 整数常量和实数常量�3.2.5 字符串�3.2.6 标识符�3.2.7 系统任务及函数�3.2.8 编译指导 �3.2.9 文本包含�3.2.10 文本替换3.2.1 术语及定义1.空白符：空格、tabs及换行2.标志符(Identifier):Verilog中对象(如模块或信号)的名字3.LSB：最低有效位(Lease significant bit)4.MSB：最高有效位(Most significant bit)华中科技大学电子系郑朝霞14华中科技大学电子系郑朝霞153.2.2 空白符和注释module MUX2_1 (out, a, b, module MUX2_1 (out, a, b, sel sel sel);); // Port declarationsoutput out;input input sel sel sel; // control input; // control input input b, a; / input b, a; /** data inputs data inputs **/ wire wire sel sel sel_, a1, b1;_, a1, b1; / /**The The netlist netlist netlist logic selects input logic selects input logic selects input ””a ” when sel sel sel = 0 and it selects = 0 and it selects = 0 and it selects ””b ” when when sel sel sel = 1. = 1. = 1. **/ not not1 ( not1 (sel sel sel_, _, _, sel sel sel);); and and1 (a1, a, and1 (a1, a, sel sel sel_)_)； and and2 (b1, b, and2 (b1, b, sel sel sel); ); or or1 (out, a1, b1);endmodule格式自由使用空白符提高可读性及代码组织。
Verilog基本语法
”This string formats a value: val = %b”
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格式符
%h hex %o oct %d dec %b bin %c ACSII %s string %t time
转义符
\t tab \n 换行 \\ 反斜杠 \” \<1-3 digit octal number>
18
整数和实数常量小结
整数的大小可以定义也可以不定义。整数表示为：
数字中（_ ）忽略，便于查看 没有定义大小(size)整数缺省为32位 /*特别注意*/ 缺省数基为十进制 数基(base)和数字(16进制)中的字母无大小写之分 当数值value大于指定的大小时，截去高位。如 2'b1101表示的是 2'b01
- 4. 功能定义：
assign d = a | x ; assign x = ( b & ~c ); endmodule
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3.1.3 逻辑功能描述
两路选择器的RTL级描述1： module mux2to1 (out, a, b, sel); input a, b, sel; output out; wire out; assign out=(sel)?b:a; endmodule
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3.2.1 术语及定义
1.空白符：空格、tabs及换行
2. 标志符(Identifier):Verilog中对象(如模块或信号)的名字 3.LSB：最低有效位(Lease significant bit) 4.MSB：最高有效位(Most significant bit)
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3.2.2 空白符和注释
module MUX2_1 (out, a, b, sel); 单行注释 // Port declarations
4_verilog_hdl语法
$strobe(“格式控制符”，输出变量名列表)
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3、$time，$realtime
属于显示仿真时间标度的系统函数，这两个函数被调用时， 都返回当前时刻距离仿真开始时刻的时间量值。所不同的是， $time函数以64位整数值的形式返回模拟时间，$realtime函数 则以实数型数据返回模拟时间
（线网有多个驱动）。Verilog HDL模块中的输入/输出信
号没有明确指定数据类型时，默认为wire型。它可做任何 表达式的输入，也可以用assign语句和实例元件的输出。 格式： wire 数据名1，数据名2，…… wire a,b（位宽为1）
14
说明:
④如果没有定义一个整数的位宽，器宽度为相应值中定 义的位数，例如：‘o721（9位八进制数）；‘hAF（8位
十六进制数）
⑤ 如果定义的位宽比实际的位数长，通常在左边填0补 位。但如果数最左边一位为x或z,就相应地用x或z在左边 补 位 。 例 如 ： 10‟b10 （ 左 边 补 0 ， 10„b0000000010 ） ； 10‟bx0x1（10„bxxxxxxx0x1）。 反之，如果定义的位宽比实际的位数小，那么最左 边 的 位 相 应 的 被 截 断 。 例 如 ： 3‟b1001_0011 （ 相 当 于 3‟b011）；5„H0FFF（相当于5‟H1F）
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Verilog中的变量分为如下两种数据类型： ◆ net型 ◆ variable型 net型相当于硬件电路中的各种物理连接，其特点是输出的 值紧跟输入值的变化而变化。Net型数据的值取决于驱动的 值，对net型变量有两种驱动方式，一种方式是在结构描述 中将其连接到一个门元件或模块的输出端；另一种方式是 用持续赋值语句assign对其进行赋值，如果net型变量没有 连接到驱动，其值为高阻态z（trireg除外）中常用的有 wire（线网只有1个驱动）、tri（线网有多个驱动）， wand，wor，triand，trior，trireg等；
VerilogHDL语法基础
VerilogHDL语法基础1 Verilog是⼤⼩写相关的，其中的关键字全部为⼩写。
2 空⽩符由空格、制表符、和换⾏符组成。
3 单⾏注释以“//”开始，verilog将忽略此处到⾏尾的内容。
多⾏注释以“”结束。
多⾏注释不允许嵌套4 操作符有三种：单⽬操作符、双⽬操作符和三⽬操作符。
5 数字声明 Verilog中有两种数字声明：指明位数的数字和不指明位数的数字 指明位数的数字表⽰形式：’ Size⽤来指明数字位宽度，只能⽤⼗进制整数表⽰ Base format包括⼗进制(’d或’D)，⼆进制（’b或’B），⼋进制(‘o或’O)，⼗六进制(‘h或’H) 例如 4’b1111 //4位2进制数 12’h3ac //12位16进制数 不指明位数的数字：如果数字说明中没有指定基数，那么默认表⽰为⼗进制数。
如果没有指定位宽，则默认的位宽度与仿真器和使⽤的计算机有关（最⼩为32位）。
‘o21 //32位⼋进制数 X值和Z值：不确定值⽤X表⽰，⾼阻⽤Z值表⽰。
在⼋进制数中代表3位，⼗六进制中代表4位。
12’h12X //这是⼀个12位16进制数，其中低四位不确定 负数：在表⽰位宽的数字前⾯增加⼀个减号来表⽰它是⼀个负数。
-6’d3 //⼀个6位的⽤⼆进制补码形式存储的⼗进制数3，表⽰负数 -6’sd3 //⼀个6位的带符号算数运算的负数 下划线符号和问号：除了第⼀个字符，下划线“_”可以出现在数字中的任何位置，它的作⽤只是提⾼可读性，在编译阶段会被忽略掉 问号“？”是z的另⼀种表⽰，使⽤问号的⽬的在于增强casex和casez语句的可读性。
在这两条语句中，“？”表⽰不必关⼼的情况。
12’B1111_0011_1110 // 增强可读性 4’b10?? //相当于4’b10zz6 字符串是双引号括起来的⼀个字符队列。
对于字符串的限制是，它必须在⼀⾏中书写完，不可书写在多⾏中，也不能包含回车符。
Verilog将字符串当作⼀个单字节的ASCII字符队列。
VerilogHDL语言基础教材教学课件
1990年代，Verilog HDL成为IEEE标准，并不断发展完善。
新版本
随着数字电路设计的发展，Verilog HDL不断推出新版本，支持更高级的硬件描述和验证功能。
Verilog HDL的历史和发展
01
02
03
04
ASIC设计
在ASIC设计中，Verilog HDL用于描述数字电路的结构和行为。
FPGA设计
在FPGA设计中，Verilog HDL用于描述逻辑块、路由和IO接口等。
仿真验证
Verilog HDL还用于数字电路的仿真验证，通过模拟电路的行为来检测设计中的错误和缺陷。
学术研究
在数字电路和系统设计领域，Verilog HDL广泛应用于学术研究、教学和实验中。
Verilog HDL的应用领域
测试平台编写是指编写用于测试Verilog设计的测试平台代码。测试平台代码可以使用Verilog语言编写，并使用仿真测试平台进行测试和验证。
仿真测试平台
测试平台编写
仿真和测试平台
Verilog HDL设计实例
04
组合逻辑设计
总结词：组合逻辑设计是Verilog HDL中最基础的设计之一，主要用于实现逻辑函数。
02
数字系统设计涉及逻辑门、触发器、寄存器、组合逻辑、时序逻辑等基本数字逻辑单元的设计和组合，Verilog HDL语言能够方便地描述这些结构和行为。
03
数字系统广泛应用于计算机、通信、控制等领域，通过Verilog HDL语言可以实现高效、可靠的数字系统设计。
01
Verilog HDL的未来发展
发展趋势和挑战
THANKS
ASIC设计涉及逻辑设计、电路设计、物理实现等环节，Verilog HDL语言能够描述硬件结构和行为，为ASIC设计提供强大的支持。
常用可综合Verilog HDL语法总结
常用可综合Verilog HDL语法总结
基本语法结构
module module_name(port1,port2,…);//Declarations 模块声明input,output,inout, //端口声明
reg,wire, //信号类型
parameter, //参数定义
function,task,…//任务函数声明
//Statements 以下功能描述语句部分
initial statement //初始化，用于仿真
always statement // always模块，敏感表可以为电平或边沿信号posedge/negedge，通常和@连用
Module instantiation
Gate instantiation
Continuous assignment
endmodule
运算操作符：各种逻辑操作符、移位操作符和算术操作符如下：按优先级排列
操作符类型符号
连接及复制操作符一元操作符
算术操作符
逻辑移位操作符关系操作符
相等操作符
按位操作符
逻辑操作符
条件操作符{} {{}}
！~ & | ^ * / %
+ -
<< >>
> < >= <=
= = = = = != != = &
^ ~^
|
&&
||
？:
连续赋值语句：assign ( ？: )
过程赋值语句：begin … end 阻塞= 非阻塞<= 比较判断：if else ; case default endcase
循环语句for。
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 基本语法.ppt
关键词
❖ Verilog HDL 定义了一系列保留字，叫做关键 词
❖ 注意只有小写的关键词才是保留字
书写规范建议
❖ 1、用有意义的有效的名字如 Sum 、CPU_addr等。 ❖ 2、用下划线区分词。 ❖ 3、采用一些前缀或后缀，如
时钟采用clk 前缀：clk_50，clk_CPU； 低电平采用_n 后缀：enable_n；
按位逻辑运算符
❖ A = 'b0110; ❖ B = 'b0100; ❖ 那么： ❖ A | B 结果为0 1 1 0 ❖ A & B 结果为0 1 0 0
❖ 如果操作数长度不相等, 长度较小的操作数在最左侧添0 补 位。例如, 'b0110 ^ 'b10000 与如下式的操作相同: 'b00110 ^ 'b10000 结果为' b 1 0 11 0 。
//4bit //6bit
关系运算符
❖ >（大于） ❖ <（小于） ❖ >=（不小于） ❖ <=（不大于） ❖ = = （逻辑相等） ❖ ！= （逻辑不等）
❖ 关系操作符的结果为真（1 ）或假（0 ）。如果操 作数中有一位为X 或Z ，那么结果为X 。
关系运算符举例
❖ 23 > 45 结果为假（0 ）。 ❖ 52 < 8'hxFF 结果为x 。 ❖ 如果操作数长度不同，长度较短的操作数在最重要的位方向
是可选的；如果没有定义范围，缺省值为1 位寄存器。例如：
❖ reg [3:0] Sat; // Sat 为4 位寄存器。 ❖ reg Cnt; //1 位寄存器。 ❖ reg [31:0] Kisp, Pisp, Lisp ; ❖ 对数组类型，请按降序方式，如[7:0] ；
veriloghdl语法
veriloghdl语法Verilog HDL（硬件描述语言）是一种硬件描述和设计语言，用于描述和设计数字电路和系统。
以下是Verilog HDL的基本语法：1. 模块声明：module module_name (input declaration, output declaration, inout declaration);// 逻辑和/或数据声明// 逻辑和/或数据操作endmodule2. 输入和输出声明：input [width-1:0] input_name;output [width-1:0] output_name;3. 内部信号声明：reg [width-1:0] signal_name;wire [width-1:0] signal_name;4. 运算符：- 逻辑运算符： &&（与）、 ||（或）、 !（非）- 比较运算符： ==（等于）、 !=（不等于）、 <（小于）、 >（大于）- 算术运算符： +（加）、 -（减）、 *（乘）、 /（除）5. 过程块：always @(sensitivity_list)// 过程块中的语句6. 过程块敏感列表：- posedge clk：时钟的上升沿- negedge clk：时钟的下降沿- expression：表达式更新时7.条件语句：if (condition)// 如果条件为真执行的语句else if (condition)// 如果第一个条件不为真，检查第二个条件是否为真else// 如果以上条件均不为真执行的语句8. 选择语句：case (expression)value1: // 如果expression等于value1执行的语句value2: // 如果expression等于value2执行的语句default: // 如果expression不等于任何值执行的语句endcase9. 迭代语句：for (initialization; condition; increment)// 循环体内的语句以上是Verilog HDL的一些基本语法，可以用于描述和设计数字电路和系统。
verilog语法详解
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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说明:
⑥“？”是高阻态z的另一种表示符号。在数字的表示中， 字符“？”和 Z（或 z ）是完全等价的，可互相替代，使
用“？”的目的在于增强casex和casez语句的可读性
⑦ 整数可以带符号（正负号），并且正、负号应写在 最左边。负数通常表示为二进制补码的形式。 ⑧ 当默认位宽与进制时代表十进制的数。例如： 32 （代表十进制数32）；-15（代表十进制数-15）
Verilog HDL 语法1
1
module
通用定义 module module_name ( port_list ); （模块名称（端口列表）） port declarations; （端口声明：输入，输出） … variable declaration; （变量声明） … description of behavior （逻辑功能描述） endmodule
6
标识符
Verilog中的标识符可以是任意一组字母、数字以及符号“$” 和“_”（下划ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）的组合，但标识符的第一个字符必须是字
母或者下划线，不能以数字或美元符号开始，以美元符开始
的标识符是为系统函数保留的。另外，标识符是区分大小写 的。标识符最长可以包含1023个字符。 Examples: count COUNT _A1_d2 R56_68 FIVE
（constants），Verilog中的常量主要有如下3
种类型：
◆ 整数
◆ 实数
◆ 字符串
11
整数
整数按如下方式书写：
+/-<size> '<base><value>
即 +/-<位宽>'<进制><数字> size 为对应二进制数的宽度；base为进制；value是基于进 制的数字序列。 进制有如下4种表示形式： ◆ 二进制（b或B） ◆ 十进制（d或D或缺省） ◆ 十六进制（h或H） ◆ 八进制（o或O）
例子（半加器）
module HalfAdder (A, B, Sum Carry); input A, B; output Sum, Carry; assign Sum = A ^ B; //^ denotes XOR assign Carry = A & B; // & denotes AND endmodule
14
说明:
④如果没有定义一个整数的位宽，器宽度为相应值中定 义的位数，例如：‘o721（9位八进制数）；‘hAF（8位
十六进制数）
⑤ 如果定义的位宽比实际的位数长，通常在左边填0补 位。但如果数最左边一位为 x 或 z, 就相应地用 x 或 z 在左边 补 位 。 例 如 ： 10’b10 （ 左 边 补 0 ， 10‘b0000000010 ） ； 10’bx0x1（10‘bxxxxxxx0x1）。 反之，如果定义的位宽比实际的位数小，那么最左 边 的 位 相 应 的 被 截 断 。 例 如 ： 3’b1001_0011 （ 相 当 于 3’b011）；5‘H0FFF（相当于5’H1F）
2
Verilog HDL语法与要素
3
空白符
空白符包括：空格（\b）、制表符tab（\t）、换 行和换页。除了字符串中的空白符，Verilog中的 空白符仅仅用于分隔标识符，在编译阶段被忽略。 空白符主要使代码错落有致，阅读起来更方便。
4
initial begin ina=3’b001;inb=3’b011;end
12
Examples:
8'b11000101 //位宽为八位的二进制数11000101 8'hd5 //位宽为八位的十六进制数d5； 5'O27 //5位八进制数 4'D2 //4位十进制数2 4'B1x_01 //4位二进制数1x01 5'Hx //5位x（扩展的x），即xxxxx 4'hZ //4位z，即zzzz 8□'h□2A /*在位宽和'之间，以及进制和数值 之间允许出现空格，但 ' 和进制之间，数值间是不允许出 现空格的，比如8'□h2A、8'h2□A等形式都是不合法的 写法 */
initial begin //加入空格，换行等，使代码可读 ina = 3’b001 ; inb = 3’b011 ; end
5
注释
// 单行注释 /* 单行注释的另外一种方式 */ /* 多行注释 */ 例子：// 我是老师（√） /*我是老师*/（ √ ） /*我是老师， 你们是学生*/ （ √ ） /*这是//合法的注释*/ （ √ ） /*这是/*不合法的*/注释*/（×）
//COUNT与count是不同的 //以下划线开头
7
转义标识符
转义标志符以符号“\”开头，以空白符结尾，可以以包含 任何字符。
Examples:
\7400 \~#@sel \OutGate //和OutGate恒等
8
关键字
Verilog语言内部已经使用的词称为关键字或
保留字，这些保留字用户不能作为变量或节点
⑨ 在位宽和‘之间，以及进制和数值之间允许出现空 格，但’和进制之间以及数值之间是不允许出现空格的
名字使用。
关键字都是小写的。
9
练习
1 下列标识符哪些是合法的，哪些是错误的？
Cout,
8sum, \a*b,
_data,
\wait, initial, $latch 注：标志符是 用户在编程时给Verilog HDL对象起 的名字，模块，端口和实例的名字都是标志符。
10
常量
程序运行中，值不能被改变的量称为常量
13
说明:
① 在 较 长 的 数 之 间 可 用 下 划 线 分 开 ， 如 16‘b1010_1101_0010_1001,其中下划线只是用来提高可
读性，但是数字的第1个字符不能是下划线，下划线也不
能用在位宽和进制处，只能用在具体的数字之间。 ② 当数字不说明位宽时，默认值为32位 ③ x（或z）在二进制中代表1位x或z，在八进制中代表 3位x（或z），在十六进制值中代表4为x（或z），其代表 的宽度取决于所用的进制 ，例： 8‘b1001xxxx （等价于 8‘b9x ）； 8‘b1010zzzz（等价于8‘baz ）