常用VerilogHDL 语法总结
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。
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>
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。
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“;”。
virilog语法总结
1、verilog特点:★区分大小写,所有关键字都要求小写★不是强类型语言,不同类型数据之间可以赋值和运算★ //是单行注释可以跨行注释★描述风格有系统级描述、行为级描述、RTL级描述、门级描述,其中RTL级和门级别与具体电路结构有关,行为级描述要遵守可综合原★门级描述使用门级模型或者用户自定义模型UDP来代替具体基本元件,在IDE中针对不同FPGA器件已经有对应的基本元件原语verlog语法要点2、语句组成:★ module endmodule之间由两部分构成:接口描述和逻辑功能描述★ IO端口种类: input output inout★相同位宽的输入输出信号可以一起声明, input[3:0] a,b; 不同位宽的必须分开写★内部信号为reg类型,内部信号信号的状态: 0 1 x z, 3‘bx1=3’bxx1 x/z会往左扩展 3‘b1=3’b001 数字不往左扩展★逻辑功能描述中常用assign描述组合逻辑电路,always既可以描述组合逻辑电路又可以描述时序逻辑电路,还可以用元件调用方法描述逻辑功能★ always之间、assign之间、实例引用之间以及它们之间都是并行执行,always内部是顺序执行3、常量格式: <二进制位宽><‘><进制><该进制的数值>:默认进制为10进制默认位宽为32位位宽是从二进制宽度角度而言的由位宽决定从低位截取二进制数2’hFF=2‘b11,通常由被赋值的reg变量位宽决定parameter常用于定义延迟和变量位宽,可用常量或常量表达式定义4、变量种类: wire reg memory① IO信号默认为wire类型,除非指定为reg类型(reg和wire 的区别)wire可以用作任何输入输出端口wire包括input output inoutwire不带寄存功能assign赋值语句中,被赋值的信号都是wire类型assign之所以称为连续赋值,是因为不断检测表达式的变化reg类型可以被赋值后再使用,而不是向wire一样只能输出reg类型变量初始值为xalways模块里被赋值的信号都必须定义为reg类型,因为always 可以反复执行,而reg表示信号的寄存,可以保留上次执行的值reg类型变量与integer变量不同,即使赋负值,实质上也是按二进制无符号数存储的,integer是有符号数verilog中所有内部信号都是静态变量,因为它们的值都在reg中存储起来② memory型只有一维数组,由reg型变量组成memory初始化只能按地址赋值,不能一次性赋值1*256的memory写法: reg mema[255:0] mema[3]=0; 不同位宽的变量之间赋值,处理之前都以被赋值的变量位宽为准扩展或截取A[a:b] 无论a b谁大,a总是实际电路的信号高位,b总是实际电路的信号低位算术运算中如果有X值则结果为Xfor循环中的变量另外定义成integer,因为它不是实际信号,有正负;reg则以无符号数存在5、运算符(其他简单的书上有自己看)== 和!=只比较0、1,遇到z或x时结果都为x (x在if中算做假条件),结果可能是1、0、x===和!==比较更加苛刻,包括x和z的精确比较,结果可能是0、1 &&的结果只有1‘b1或1’b0两种, A&A的结果位宽则是与A相同的{1,0}为 64‘h100000000,所以拼接运算中各信号一定要指定位宽移位运算左移将保留 4'b1000<<1等于5'b10000,右移则舍弃 4'b0011等于4'b0001数字电路里位运算应用普遍,包括按位逻辑运算、移位运算、拼接运算、缩减运算6、非阻塞式赋值<=与阻塞式赋值=(比较)阻塞:在同一个always过程中,后面的赋值语句要等待前一个赋值语句执行完,后面的语句被该赋值语句阻塞非阻塞:在同一个always过程中,非阻塞赋值语句是同时进行的,排在后面的语句不会被该赋值语句阻塞<=:块结束后才能完成赋值块内所有<=语句在always块结束时刻同时赋值<=右边各变量的值是上一次时钟边沿时,这些变量当时的值用于描述可综合的时序电路=:=语句结束之后过程always才可能结束在always过程中,begin end块内按先后顺序立即赋值,在fork join内同时赋值(可能造成冲突)与assign连用描述组合电路begin end中阻塞的含义:begin ...@(A) B=C...; end 如果A事件不发生则永远不能执行下去,被阻塞了由于时钟的延时(往往在ps级),多个always(posedge)之间究竟谁先执行是个未知数使用八原则:(1)时序电路建模时,采用非阻塞赋值(2)锁存器电路建模时,采用非阻塞赋值。
Verilog 常用语法及举例
常用语句之五 for
for (i == 0; i< 100 ; i= i+1)
1,用于循环语句中。 2,循环次数必须是个常量。 3,i为integer(整型)类型。
小练习
1,分频电路设计,设计一个8分频。 2,设计一个0~23的计数器,在数码管上显示出来。 3,改进上述计数器,增加一个拨码输入,当拨码 为0时,数码管上显示一个固定值。当拨码为1时, 计数器继续计数。 4,按键去抖设计。每按键一次,数码管显示加1。 5,电子密码锁设计。
阻塞赋值与非阻塞赋值
阻塞赋值用在组合逻辑中。在always中使用 符号 = 非阻塞赋值用在时序逻辑中。在always中使 用符号 <=
阻塞赋值与非阻塞赋值
阻塞赋值 always @ (a,b,c) begin b = a; c = b; end
a
a
非阻塞赋值
always @ (posedge clk) begin b <= a; c <= b; end
常用语句之三 begin end
If (a == b)
begin c <= d; e <= f; g <= h; end 1,begin—end里面的所 有语句都是顺序执行。
常用语句之四 assign
assign a = b & c; assign a = (d ==1’b0) ? 0 : 1;
a b c b c
组合逻辑和时序逻辑
时序逻辑
时序逻辑需要时钟,输入变化不会引起输出立即变化。 而是要参考时钟沿的变化。 只能用非阻塞赋值的always语句实现。 结果会生产寄存器。
fpga语法知识点总结
fpga语法知识点总结一、Verilog语言Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统级设计。
在FPGA设计中,Verilog语言常常用于描述逻辑功能和时序控制。
Verilog语言包括模块、端口、信号声明、组合逻辑、时序逻辑、行为模拟等部分。
1. 模块:Verilog中的模块是一个最基本的组织单位,它类似于面向对象编程中的类。
每个模块都有自己的输入输出端口和内部逻辑实现。
在FPGA设计中,通常会设计多个模块来实现不同的功能,然后将这些模块连接起来,构成一个完整的系统。
2. 端口:在Verilog中,端口用于定义模块与外部环境的接口。
端口可以被定义为输入端口(input)、输出端口(output)、双向端口(inout)等,用于进行与外部信号的通信。
3. 信号声明:在Verilog中,信号用于传递逻辑信息。
信号可以是单个的位(bit)信号,也可以是多位(bus)信号。
在FPGA设计中,对信号的声明和使用是非常重要的,可以影响到设计的性能和资源占用。
4. 组合逻辑:组合逻辑是一种不含时钟的逻辑电路,其输出仅由输入决定。
在Verilog中,组合逻辑常常使用逻辑运算符和条件语句来描述。
5. 时序逻辑:时序逻辑是一种包含时钟信号的逻辑电路,其输出由时钟信号和输入信号共同决定。
在FPGA设计中,时序逻辑和时序约束非常重要,可以影响到设计的时序性能。
6. 行为模拟:行为模拟是一种用于验证设计功能和性能的技术。
在Verilog中,可以使用行为模拟语句来描述设计的行为,并进行仿真验证。
二、VHDL语言VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和系统级设计。
在FPGA设计中,VHDL语言和Verilog语言一样,用于描述逻辑功能和时序控制。
VHDL语言包括实体、端口、信号声明、组合逻辑、时序逻辑、行为模拟等部分。
1. 实体:在VHDL中,实体是描述一个硬件单元的基本描述。
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。
virilog语法总结
1、verilog特点:★区分大小写,所有关键字都要求小写★不是强类型语言,不同类型数据之间可以赋值和运算★ //是单行注释可以跨行注释★描述风格有系统级描述、行为级描述、RTL级描述、门级描述,其中RTL级和门级别与具体电路结构有关,行为级描述要遵守可综合原★门级描述使用门级模型或者用户自定义模型UDP来代替具体基本元件,在IDE中针对不同FPGA器件已经有对应的基本元件原语verlog语法要点2、语句组成:★ module endmodule之间由两部分构成:接口描述和逻辑功能描述★ IO端口种类: input output inout★相同位宽的输入输出信号可以一起声明, input[3:0] a,b; 不同位宽的必须分开写★内部信号为reg类型,内部信号信号的状态: 0 1 x z, 3‘bx1=3’bxx1 x/z会往左扩展 3‘b1=3’b001 数字不往左扩展★逻辑功能描述中常用assign描述组合逻辑电路,always既可以描述组合逻辑电路又可以描述时序逻辑电路,还可以用元件调用方法描述逻辑功能★ always之间、assign之间、实例引用之间以及它们之间都是并行执行,always内部是顺序执行3、常量格式: <二进制位宽><‘><进制><该进制的数值>:默认进制为10进制默认位宽为32位位宽是从二进制宽度角度而言的由位宽决定从低位截取二进制数2’hFF=2‘b11,通常由被赋值的reg变量位宽决定parameter常用于定义延迟和变量位宽,可用常量或常量表达式定义4、变量种类: wire reg memory① IO信号默认为wire类型,除非指定为reg类型(reg和wire 的区别)wire可以用作任何输入输出端口wire包括input output inoutwire不带寄存功能assign赋值语句中,被赋值的信号都是wire类型assign之所以称为连续赋值,是因为不断检测表达式的变化reg类型可以被赋值后再使用,而不是向wire一样只能输出reg类型变量初始值为xalways模块里被赋值的信号都必须定义为reg类型,因为always 可以反复执行,而reg表示信号的寄存,可以保留上次执行的值reg类型变量与integer变量不同,即使赋负值,实质上也是按二进制无符号数存储的,integer是有符号数verilog中所有内部信号都是静态变量,因为它们的值都在reg中存储起来② memory型只有一维数组,由reg型变量组成memory初始化只能按地址赋值,不能一次性赋值1*256的memory写法: reg mema[255:0] mema[3]=0; 不同位宽的变量之间赋值,处理之前都以被赋值的变量位宽为准扩展或截取A[a:b] 无论a b谁大,a总是实际电路的信号高位,b总是实际电路的信号低位算术运算中如果有X值则结果为Xfor循环中的变量另外定义成integer,因为它不是实际信号,有正负;reg则以无符号数存在5、运算符(其他简单的书上有自己看)== 和!=只比较0、1,遇到z或x时结果都为x (x在if中算做假条件),结果可能是1、0、x===和!==比较更加苛刻,包括x和z的精确比较,结果可能是0、1 &&的结果只有1‘b1或1’b0两种, A&A的结果位宽则是与A相同的{1,0}为 64‘h100000000,所以拼接运算中各信号一定要指定位宽移位运算左移将保留 4'b1000<<1等于5'b10000,右移则舍弃 4'b0011等于4'b0001数字电路里位运算应用普遍,包括按位逻辑运算、移位运算、拼接运算、缩减运算6、非阻塞式赋值<=与阻塞式赋值=(比较)阻塞:在同一个always过程中,后面的赋值语句要等待前一个赋值语句执行完,后面的语句被该赋值语句阻塞非阻塞:在同一个always过程中,非阻塞赋值语句是同时进行的,排在后面的语句不会被该赋值语句阻塞<=:块结束后才能完成赋值块内所有<=语句在always块结束时刻同时赋值<=右边各变量的值是上一次时钟边沿时,这些变量当时的值用于描述可综合的时序电路=:=语句结束之后过程always才可能结束在always过程中,begin end块内按先后顺序立即赋值,在fork join内同时赋值(可能造成冲突)与assign连用描述组合电路begin end中阻塞的含义:begin ...@(A) B=C...; end 如果A事件不发生则永远不能执行下去,被阻塞了由于时钟的延时(往往在ps级),多个always(posedge)之间究竟谁先执行是个未知数使用八原则:(1)时序电路建模时,采用非阻塞赋值(2)锁存器电路建模时,采用非阻塞赋值。
有关Verilog 中的一些语法
有关Verilog 中的一些语法位运算符1) ~ //取反2) & //按位与3) | //按位或4) ^ //按位异或5) ^~ //按位同或(异或非)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)"=="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"。
位移运算符左移:右边的添0右移:左边的添0,移除的位舍去举例:4’b1001<<1 = 5’b10010; 4’b1001<<2 = 6’b100100;1<<6 = 32’b1000000; 4’b1001>>1 = 4’b0100; 4’b1001>>4 = 4’b0000;位拼接运算符1.{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}2.{4{w}} //这等同于{w,w,w,w}3.{b,{3{a,b}}} //这等同于{b,a,b,a,b,a,b}负数:一个数字可以被定义为负数,只需在位宽表达式前加一个减号,减号必须写在数字定义表达式的最前面。
verilog基本语法、模块写法
Verilog语言是一种硬件描述语言(HDL),用于描述和设计数字电路。
它广泛应用于数字系统的建模、验证和综合,是数字电路设计领域中的重要工具之一。
在Verilog中,模块是最基本的组织单位,模块中包含了电路的功能和行为描述。
本文将介绍Verilog语言的基本语法和模块写法,以帮助读者更好地理解和应用Verilog语言。
一、Verilog基本语法1. 注释在Verilog中,使用双斜杠(//)进行单行注释,使用/* */进行多行注释。
注释可以提高代码的可读性,便于他人理解和维护。
2. 变量声明Verilog中的变量可以分为寄存器变量(reg)和线网(wire)两种类型。
寄存器变量用于存储状态信息,线网用于连接各个逻辑门的输入和输出。
3. 逻辑运算符和位运算符Verilog中包括逻辑运算符(与、或、非等)和位运算符(与、或、异或等),用于对信号进行逻辑和位级操作。
4. 控制语句Verilog支持if-else语句、case语句等控制语句,用于根据不同条件执行不同的操作。
5. 模拟时钟在Verilog中,时钟是电路中的重要部分,通常使用时钟信号来同步各个元件的动作。
时钟可以通过周期性方波信号来模拟,使用$period 函数可以定义时钟的周期。
6. 仿真指令Verilog提供了多种仿真指令,用于初始化信号、设置仿真时间、输出波形图等操作,有助于仿真和调试电路。
二、模块写法1. 模块定义在Verilog中,一个模块包含了一组功能相关的硬件描述,可以看作是一个小型电路的抽象。
模块通过module关键字进行定义,其中包括模块名、输入输出端口声明等信息。
```verilogmodule adder(input wire [3:0] a,input wire [3:0] b,output reg [4:0] c);// 模块内部逻辑描述endmodule```2. 端口声明模块的端口包括输入端口(input)和输出端口(output),可以通过wire和reg进行声明。
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。
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)
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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;
verilog语法基础
verilog语法基础Verilog语法基础Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统。
它是一种基于事件的语言,能够描述电路的结构和行为。
本文将介绍Verilog语法的基础知识,包括模块、端口、信号、赋值和运算等。
一、模块(Module)在Verilog中,模块是描述电路的基本单元。
一个模块可以包含多个端口和信号,并定义了电路的功能和结构。
模块的定义使用关键字module,后跟模块的名称和端口列表。
二、端口(Port)Verilog中的端口是模块与外部环境进行通信的接口。
端口可以是输入端口、输出端口或双向端口。
输入端口用于接收外部信号,输出端口用于输出信号至外部,而双向端口则可同时进行输入和输出。
端口的定义使用关键字input、output或inout,后跟端口的类型和名称。
三、信号(Signal)Verilog中的信号用于在模块内部传递和存储数据。
信号可以是寄存器类型或线网类型。
寄存器类型信号用于存储数据,线网类型信号用于传递数据。
信号的定义使用关键字reg或wire,后跟信号的宽度和名称。
四、赋值(Assignment)在Verilog中,使用赋值语句将值分配给信号或变量。
赋值语句可以是阻塞式赋值或非阻塞式赋值。
阻塞式赋值使用等号(=)将右侧的值赋给左侧的信号,而非阻塞式赋值使用双等号(<=)进行赋值。
赋值语句的左侧可以是信号或变量,右侧可以是常数、信号、变量或表达式。
五、运算(Operator)Verilog中支持多种运算,包括算术运算、逻辑运算、位运算和比较运算等。
算术运算包括加法、减法、乘法和除法等;逻辑运算包括与、或、非和异或等;位运算包括位与、位或、位非和位异或等;比较运算包括等于、不等于、大于、小于等。
运算符可以用于常数、信号、变量或表达式之间的运算。
六、条件语句(Conditional Statement)Verilog中的条件语句用于根据条件选择执行不同的操作。
verilog核心语法
verilog核心语法Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统的行为和结构。
下面我将从多个角度来介绍Verilog的核心语法。
1. 模块声明:Verilog中,模块是描述数字电路的基本单元。
模块声明的语法如下:module 模块名(输入端口声明, 输出端口声明, 内部信号声明);// 模块内部逻辑描述。
endmodule.其中,输入端口声明和输出端口声明指定了模块的接口,内部信号声明定义了模块内部使用的信号。
2. 数据类型:Verilog支持多种数据类型,包括位(bit)、向量(vector)、整数(integer)、实数(real)等。
可以使用`reg`关键字声明寄存器类型,使用`wire`关键字声明线网类型。
例如:reg [7:0] a; // 8位寄存器。
wire [3:0] b; // 4位线网。
integer c; // 整数类型。
real d; // 实数类型。
3. 运算符:Verilog支持常见的运算符,包括算术运算符(+、-、、/、%)、逻辑运算符(&&、||、!)、位运算符(&、|、^、~)等。
此外,还有条件运算符(?:)和赋值运算符(=、<=、>=、+=、-=等)。
4. 语句:Verilog中常用的语句有:过程语句(always),用于描述组合逻辑和时序逻辑。
常见的过程语句有`always @()`和`always @(posedge clk)`,分别表示组合逻辑和时钟上升沿触发的时序逻辑。
条件语句(if-else):用于根据条件执行不同的语句块。
语法如下:if (条件)。
// 条件为真时执行的语句块。
else.// 条件为假时执行的语句块。
循环语句(for、while):用于重复执行一段代码块。
语法如下:for (初始化; 条件; 更新)。
// 循环体。
while (条件)。
// 循环体。
分支语句(case):根据表达式的值选择执行不同的语句块。
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] ;
3.2 VerilogHDL的基本语法(2)
b)
always
@(sel[1:0]
or
a
or
b)
case(sel[1:0]) 2‘b00: 2‘b11: endcase q<=a; q<=b;
case(sel[1:0]) 2‘b00: 2‘b11: default: endcase q<=a; q<=b; q<=‘b0;
有 锁 存 器
无 锁 存 器
fork
#50
r = 'h35; #100 r = 'hE2; #150 r = 'h00; #200 r = 'hF7; #250 -> end_wave; //触发事件end_wave.
join
起始时间和结束时间
fork
#250
-> end_wave; #200 r = 'hF7; #150 r = 'h00; #100 r = 'hE2; #50 r = 'h35;
3.6.1 forever语句
forever语句的格式如下:
语句; forever begin 多条语句 end
forever
forever循环语句常用于产生周期性的波形,用 来作为仿真测试信号。 它与always语句不同处在于不能独立写在程序 中,而必须写在initial块中。
3.6.2 repeat语句
join
3.5.1 条件语句——if_else语句
(1) if(表达式)语句; (2) if(表达式) 语句1; else 语句2; (3) if(表达式1) 语句1; else if(表达式2) 语句2; else if(表达式3) 语句3; ........
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。
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常用VerilogHDL 语法总结
1 模块
(1)端口定义:声明模块的输入输出口。
引用模块时端口的两种连接方法。
(2)模块内容:I/O说明(输入输出)、内部信号说明(和端口有关的变量说明)、功能定义(定义逻辑功能的三种方式:assign 声明语句;实例元件;always 块)。
(3)理解要点:整体语句并发执行,always块内顺序执行。
2 常量
(1)数字:整数及三种表达方式
x和z值
负数:减号的位置
下划线:位置和作用
(2)参数:parameter符号常量,常用于定义延迟时间(使用#)和变量宽度。
3 变量
(1)wire:表示易assign指定的组合逻辑信号;默认值;任何方程式的输入或assign语句及实例元件的输出;定义格式。
(2)reg:表示always块中指定的信号,代表触发器;寄存器数据类型(触发器存储值),默认值为x;定义格式。
(3)memory:reg的数组;描述RAM、ROM、reg文件;单元索引;一个n为寄存器和n个一位数组的区别。
4 运算符与表达式
(1)算术运算符:五种
(2)位运算符:五种
(3)逻辑运算符:三种
(4)关系运算符:四种(3种不同的返回值)
(5)等式运算符:四种
(6)移位运算符:两种(移位补零)
(7)位拼接运算符:{},常用于某些控制信号位;重复与嵌套使用
(8)缩减运算符:类似于逻辑运算符,结果为一位二进制数(9)运算符优先级
5 语句
(1)赋值语句
阻塞赋值:b<=a;块结束后完成赋值,b的值不是立即改
变的,较为常用;
非阻塞赋值:b=a;赋值语
句执行后块才结束,b的值马上
改变,在沿触发的always块中
使用可能引起错误后果。
(2)块语句
顺序块begin-end:顺序执
行,最后语句执行完流程跳出语
句块;
并行块fork-join:同时执
行,时间最长语句执行完或
disable语句执行时跳出程序
块;
块名的作用;
起始时间和结束时间
(3)条件语句
If-else语句:三种形式;
if表达式判断;分号;复合语句;
表达式简写;if语句嵌套;if
与else的配对。
Case语句:三种形式
(casez:不考虑z进行比较,
casex:不考虑z和x进行比较);
控制表达式与分支表达式(常量
表达式);default;所有表达式
的位宽必须相等。
条件语句使用不当造成锁
存器:避免错误:case中使用
default,if必须搭配else。
(4)循环语句
Forever:格式;连续执行;
Repeat:格式;连续执行n
次;表达式通常为常量表达式;
While:格式;执行语句至
条件不满足;
For:格式:for(循环变量
初值;循环结束条件;循环变量
增值)。
(5)结构说明语句
Initial:格式;执行一次;
常用来变量初始化和生成激励
波形作为电路的测试仿真信号;
Always:格式;执行至仿真
结束;注意时序;常用来描述时
钟信号作为激励信号;时间控制
可以为沿触发(描述时序行为)
也可以是电平触发(描述组合逻
辑行为);
Task:定义;任务的调用与
变量的传递;任务调用变量与任
务定义的I/O变量必须一一对
应;
Function:定义;函数返回
值(函数定义蕴含定义了同名寄
存器);函数调用通过函数表达
式中的操作数来实现的。
(6)时间控制语句
#、@、wait标识的语句
6 系统函数和任务
(1)$display和$write:输出
信息;格式说明和普通字符;
(2)$monitor:监控和输出参
数列表中的表达式和变量值;关
闭与打开控制;
(3)$time:返回64位整数表
示当前仿真时刻值;时间尺度;
$realtime:返回时间为实
型数;
(4)$finish:退出仿真器,返
回主操作系统;参数;
(5)$stop:把EDA工具设置为
暂停,给出交互命令提示,把控
制权交给用户;
(6)$readmemb 和$readmemh:
从文件读取数据到存储器;格
式;读取内容;
(7)$random:返回32位带符
号整型随机数;用于产生随即脉
冲序列和宽度随机的脉冲序列
进行电路测试。
7 编译预处理
(1)`define:宏定义,符号常
量;
(2)`include:文件包含;使
用形式;
(3)`timescale:时间尺度,
说明跟在该命令后的模块的时
间单位和时间精度;
(4)`ifdef、`else、`endif:
满足条件的语句进行编译;不编
译的部分也应符VerilongHDL语
言规范。