第三章行为级建模-语句篇
组合逻辑电路的行为级建模
3、for循环语句
一般形式如下 for (initial_assignment; condition; step_assignment) statement；
initial_assignment为循环变量的初始值。 Condition为循环的条件，若为真，执行过程赋值语句statement， 若不成立，循环结束，执行for后面的语句。 step_assignment为循环变量的步长，每次迭代后，循环变量将增加 或减少一个步长。
E
Y0
例：用数据流建模方法对2
线-4线译码器的行为进行
Y1
描述。
A0 Y2
A1 Y3
module decoder_df (A1,A0,E,Y); input A1,A0,E; output [3:0] Y; assign Y[0] = ~(~A1 & ~A0 & ~E); assign Y[1] = ~(~A1 & A0 & ~E); assign Y[2] = ~(A1 & ~A0 & ~E); assign Y[3] = ~(A1 & A0 & ~E);
module mux4to1_bh (D, S, Y);
input [3:0] D，[1:0] S；
output reg Y；
always @(D, S, En) //2001, 2005 syntax
begin
if (En==1) Y = 0; //En=1时，输出为0
else
//En=0时，选择器工作
D0
0
Y0
D1
1
0
Y
input [1:0] S; //输入端口 output reg Y; //输出端口及变量数据类型 always @(D, S) //电路功能描述
系统工程第三章系统建模方法
聚集性
节点倾向于形成紧密的集群或 社区。
鲁棒性与脆弱性
网络对随机攻击具有鲁棒性， 但对针对性攻击表现出脆弱性。
复杂网络的建模过程
确定网络节点与边 构建网络拓扑结构
分析网络特性 建立网络动态模型
识别系统中的实体作为节点，确定实体间的相互作用或关系作 为边。
根据节点和边的定义，构建网络的拓扑结构，包括节点的连接 关系和边的权重等。
目的
系统建模的主要目的是为了更好地理 解和分析系统的结构和行为，预测系 统的性能，以及为系统的优化设计和 控制提供决策支持。
系统建模的基本原则
准确性原则
模型应能准确地反映实际系统的本质特征和 主要行为。
可操作性原则
模型应具有可操作性和可计算性，以便进行 数值仿真和实验验证。
简明性原则
模型应尽可能地简单明了，避免不必要的复 杂性和冗余信息。
数据流图
使用数据流图描述系统中数据的流动和处理过程， 清晰地表达系统功能和数据之间的关系。
3
数据字典
对数据流图中的每个元素进行详细定义和描述， 形成数据字典，为系统分析和设计提供准确的数 据基础。
结构化设计方法
模块化设计
01
将系统划分为若干个功能模块，每个模块完成特定的功能，模
块之间通过接口进行通信。
多态是指允许使用父类类 型的指针或引用来引用子 类的对象，并可以在运行 时确定实际调用的子类对 象的方法。
面向对象的建模过程
识别对象
从问题领域中识别出实体和概念，将它们抽 象为对象。
定义类
根据对象的共同特征定义类，包括类的属性 和方法。
建立类之间的关系
通过继承、关联、聚合等方式建立类之间的 关系，形成类的层次结构。
Verilog HDL 3
图3-2 值变化快于时延间隔
上面例子中的时延值只出现了一个，事实上这只 是一个“上升时延”，连续赋值语句中的时延可 以指定3类时延值：上升时延、下降时延和关闭时 延（值变为x的时延）。这是一种更加精细的时延 定义方式，其语法形式如下： assign # (rise, fall, turn-off ) LHS_target=RHS_expression; 其中rise是上升时延，fall是下降时延，turn-off是关 闭时延。
其具体含义可以根据下面的例子看出来： assign Bus = MemAddr [7:4]; // 没有定义时延， 则所有时延都是0 assign #4 Ask = Quiet || Late; // 只有1个时延 值，表示上升时延、下降时延和关闭时延都是4 assign # (4,8) Ask = Quick ; /* 有2个时延值， 表示上升时延是4，下降时延是8，关闭时延是 4和8之中的较小值，即4 */ assign # (4,8,6) Arb = & DataBus; // 有3个时延值， 表示上升时延是4，下降时延是8，关闭时延是6
3.2 顺序行为建模
顺序行为建模是Verilog HDL行为建模的主 要方法，也是Verilog HDL最能体现其高级 编程语言之处，如果学过其他高级变成语 言（如C语言），就会对本节介绍的诸如ifelse、for循环之类的语法结构非常熟悉。
此外，本节还将介绍过程赋值的特点和用 法。就像连续赋值用于数据流行为建模一 样，过程赋值用于顺序行为建模。
如下例： assign Mux = (S = = 0)? A : 'bz; assign Mux = (S = = 1)? B : 'bz; assign Mux = (S = = 2)? C : 'bz; assign Mux = (S = = 3)? D : 'bz;
连载《fpga线下培训-第6天》【FPGA数据流建模、行为级建模、结构化建模区别】及【Ve。。。
连载《fpga线下培训-第6天》【FPGA数据流建模、⾏为级建模、结构化建模区别】及【Ve。
这篇⽂件记录，FPGA的3种建模⽅式及基本的Verilog HDL语法，内容会根据学习进度，不断更新⼀、FPGA的3种建模⽅式 A、数据流建模（assign）在数字电路中，信号经过组合逻辑时会类似于数据流动，即信号从输⼊流向输出， 并不会在其中存储。
当输⼊变化时，总会在⼀定时间以后体现在输出端 同样，我们可以模拟数字电路的这⼀特性，对其进⾏建模，这种建模⽅式通常被称为数据流建模 1.1、是使⽤连续赋值语句(assign)对电路的逻辑功能进⾏描述，该⽅式特别便于对组合逻辑电路建模 1.2、连续驱动，连续赋值语句是连续驱动的，也就是说只要输⼊发⽣变化，都会导致该语句的重新计算。
1.3、只有线⽹型的变量才能在assign语句中被赋值 1.4、因为assign语句中被赋值的变量，在仿真器中不会存储其值，所以该变量必须是线⽹（Nets）类型，不能是寄存器（reg）类型 1.5、线⽹类型的变量，可以被多重驱动，也就是说可以在多个assign语句中驱动同⼀个net 1.6、reg型变量，不能被不同的⾏为进程（eg：always块）驱动 1.7、建议使⽤assign对组合逻辑建模，这是因为assign语句的连续驱动特点与组合逻辑的⾏为⾮常相似， ⽽且在assign语句中加延时可以⾮常精确地模拟组合逻辑的惯性延时。
1.8、assign语句与⾏为语句块（always和initial）、其它连续赋值语句、门级模型之间是并⾏的。
⼀个连续赋值语句是⼀个独⽴的进程，进程之间是并发的，同时也是交织的 B、⾏为级建模（initial、always） ⾏为⽅式的建模是指采⽤对信号⾏为级的描述（不是结构级的描述）的⽅法来建模。
在表⽰⽅⾯，类似数据流的建模⽅式，但⼀般是把⽤initial 块语句或always 块语句描述的归为⾏为建模⽅式。
第3讲Verilog行为描述
reg_a=reg_b; reg_c=reg_a;
//不改变结果，但不利仿真过程顺序执行过程
12
仿真与综合
用带延时的行为描述进行功能仿真
综合后用工艺库的逻辑块延时参数和线负
载模型延时参数替代了描述中的延时信息
综合后产生的电路连接网表（Netlist）中
块语句结束标识符
2013-6-27
6
过程块
过程语句：initial和always 事件控制敏感表只在语句后出现，以激活过程语
句的执行,只有always有敏感表
块语句标识符：
串行块标识符：begin-end 并行块标识符：fork-join
过程块在块名、局部变量缺省，且只有 一条过程描述语句时，块语句标识符也可缺省
信号名有下降沿就触发事件 例：@（ negedge clock） 敏感事件之一触发事件 a=b;
@（敏感事件1 or 敏感事件2 or „）
没有其他组合触发
信号名可以是任何数据类型的标量或矢量
例:@(posedge reset or posedge clear) reg_out=0;
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3.有名块
格式： begin:快名 „ end 或
fork:块名
„ join
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有名块的块名作用
便于实现对块语句的有效控制 用disable语句终止或提前结束有名块的执行过
程
允许在块内引入局部变量
可定义只在块内起作用的变量
变量名可以和块外的其他变量名相同
input output a,clk; b,c;
行为级建模和结构化建模
行为级建模和结构化建模解读一、行为级建模行为级建模是一种系统建模方法，它主要关注系统的动态行为和交互。
这种建模方法特别适合于模拟和分析实时、嵌入式系统。
行为级建模具有以下几个主要特点：1. **重点在动态行为**：行为级模型的主要目标是捕获系统的动态行为，例如系统的响应时间和性能等。
这使得它成为对实时和嵌入式系统进行模拟和性能分析的理想选择。
2. **关注交互**：行为级建模强调系统各部分之间的交互，以及这些交互如何影响系统的整体行为。
这种交互可以包括硬件与硬件、硬件与软件、软件与软件之间的交互。
3. **抽象层次高**：虽然行为级模型详细描述了系统的动态行为，但它通常在一个相对高的抽象层次上工作，以便更有效地理解和分析系统。
这意味着模型可能会忽略一些细节，以简化模型并突出主要的行为特性。
4. **支持多种分析**：由于行为级模型关注动态行为，它可以支持多种分析，如性能分析、可靠性分析、控制系统分析和能源消耗分析等。
二、结构化建模结构化建模是一种更传统的系统建模方法，其重点是系统结构和组成部分之间的关系。
结构化建模主要基于自上而下的设计原则，将系统分解为更小的、更易于管理的部分。
以下是结构化建模的一些关键特点：1. **关注系统结构**：结构化模型强调系统的组成和各部分之间的关系。
这有助于更好地理解系统的整体结构和功能。
2. **分解和模块化**：结构化建模通常将系统分解为多个模块或组件，每个模块执行特定的功能。
这有助于简化设计和分析过程。
3. **顺序和流程**：在这种方法中，通常强调模块之间的顺序和流程关系，而不是并行或并发关系。
4. **强调因果关系**：结构化模型强调事件之间的因果关系，而不是实时交互或并发行为。
5. **易于理解和分析**：由于结构化模型通常更简单、更直观，因此更容易理解和分析。
这对于初步的系统设计阶段尤其有用。
总结：行为级建模和结构化建模是两种不同的系统建模方法，各有其优点和适用场景。
第-五讲--行为建模PPT课件
西安邮电学院通信工程系
格式: begin: 块名 … end 或 fork：块名 … join
第五讲 行为建模
过程的时序控制
西安邮电学院通信工程系
在过程块中可以说明过程时序。过程时序控制有三类： ❖ 延时执行：#delay， 延迟指定时间步后执行语句 ❖ 边沿敏感事件的时序控制：@(<signal>)
第五讲 行为建模
有名块
有名块的块名作用： ❖ 便于实现对块语句的有效控制 用disable语句终止或提前结束有名块的执行过
程 ❖ 允许在块内引入局部变量 只在块内起作用的变量 变量名可以和块外的其他变量名相同 一定是寄存器类 例： begin: SEQ_BLK
reg[3:0] sat sat = mask & data; ff = ^sat; end
❖ Verilog的行为建模是用一系列以高级编程语言编写的并行的、动态的过
程块来描述系统的工作。
D触发器行为
在每一个时钟上升沿，
若Clr不是低电平，
ห้องสมุดไป่ตู้
置Q为D值，
置Qb为D值的反
无论何时Clr变低 置Q为0， 置Qb为1
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
过程块(procedural)
❖ 过程块是行为模型的基础。一个模块中可以有多个过程块，过程块有两种：
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
行为建模(描述）
❖ 行为级描述是对系统的高抽象级描述。在这个抽象级，注重的是整个系 统的功能而不是实现。
❖ Verilog有高级编程语言结构用于行为描述，包括：initial, always,@, wait, for, while, if else, case 和 forever 等。
电磁特征行为级建模
电磁特征行为级建模1.引言1.1 概述概述电磁特征行为级建模是一种通过分析和描述物体或系统在电磁环境中的行为来为其建立模型的方法。
在不同的电磁场环境中，物体或系统的电磁行为会产生不同的特征，这些特征可以被捕捉和分析，以进一步理解和预测其性能和行为。
传统的建模方法主要依赖于物理模型和经验模型，这些模型通常需要复杂的数学推导和实验数据验证。
然而，随着电磁感应技术的进步和计算能力的提高，电磁特征行为级建模成为一种更加高效和准确的建模方法。
电磁特征行为级建模的核心思想是通过采集和分析物体或系统在电磁环境中的电磁信号，利用机器学习、数据挖掘和模式识别等技术，提取出关键的特征信息，并将其作为建模的基础。
这种方法能够更好地描述物体或系统的电磁行为，同时减少了对物理模型的依赖。
通过建立准确的电磁特征行为级模型，我们可以更好地理解和优化物体或系统在复杂电磁环境下的性能和行为。
本文将首先介绍电磁特征行为的概念和特点，包括电磁信号的产生、传播和感应机制等。
接着，将详细介绍电磁特征行为级建模的方法和技术，包括特征提取、模型训练和评估等方面。
最后，对电磁特征行为级建模的应用前景进行展望，并提出未来的研究方向和挑战。
通过对电磁特征行为级建模的研究和应用，我们可以更好地理解和掌握物体或系统在电磁环境中的行为规律，为电磁感应和应用提供更准确和可靠的模型基础。
这将有助于推动电磁技术在各个领域的应用和发展，提高系统的性能和可靠性。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括以下内容：在该部分，我们将对本篇文章的结构进行介绍。
本文共分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将首先对电磁特征行为级建模的概念进行概述，说明其在相关领域中的重要性和应用。
接着我们将介绍文章的结构，包括各个章节的内容和顺序。
最后，我们将明确阐述本文的目的，指明我们所探讨的问题和研究的目标。
正文部分将详细介绍电磁特征行为的概念和相关知识。
我们将探讨电磁特征行为的定义、特点和发展趋势，并提供一些实际的案例和应用。
verilog行为建模
#y x=x+1; //标识符延迟控制 #(4:5:6) q=0;//最小、典型和最大延迟值
end
延迟控制指定了 过程赋值语句被 推迟执行的时间。 延迟值总是指遇 到该赋值语句时， 需要等待执行的 相对时间。
b.内嵌赋值延迟控制
内嵌赋值延迟控制将延迟控制嵌入到赋值语句中，放在赋 值符的右边，这种延迟方式的效果与常规延迟赋值是完全 不同的。
a. 常规事件控制
使用符号 ＠ 语句执行的条件是信号的值发生了变化 正向跳变posedge 负向跳变negedge
@ (clock) q =d; //只要信号clock发生改变，就执行q=d语句 @ (posedge clock) q=d; //只要信号clock发生正向跳变，就执行q=d @ (negedge clock) q=d; //只要信号clock发生负向跳变……. q=@ (posedge clock) d; //立即计算d的值，在clock上升沿赋值给q
▪ Verilog的行为建模是用一系列以高级编程语言编写的并行的、 动态的过程块来描述系统的工作。
5.1 结构化过程语句
Verilog中有两种结构化过程语句：initial和always语句，是 行为建模的两种基本语句，所有的行为语句只能出现在这两种 结构化过程语句里。
➢每个initial语句和always语句代表一个独立的执行过程 （或过程块）。
b=a; //使用非阻塞语句的两个并行always块 always @ ( posedge clock)
a<=b; always @ ( posedge clock)
b<=a;
▪ 第一种描述使用阻塞赋值，产生了竞争。 ▪ 第二种描述使用非阻塞赋值语句，在时钟上升沿到来
verilog中的initial语句
verilog中的initial语句首先说说结构化过程语句，在verilog中有两种结构化的过程语句：initial语句和always语句，他们是行为级建模的两种基本语句。
其他所有的行为语句只能出现在这两种语句里与C语言不通，verilog在本质上是并发而非顺序的。
verilog中的各个执行流程（进程）并发执行，而不是顺序执行的。
每个initial语句和always语句代表一个独立的执行过程，每个执行过程从仿真时间0开始执行并且两种语句不能嵌套使用。
下面举例解释之：initial语句所有的initial语句内的语句构成了一个initial块。
initial块从仿真0时刻开始执行，在整个仿真过程中只执行一次。
如果一个模块中包括了若干个initial块，则这些initial块从仿真0时刻开始并发执行，且每个块的执行是各自独立的。
如果在块内包含了多条行为语句，那么需要将这些语句组成一组，一般式使用关键字begin和end将他们组合在一个块语句；如果块内只有一条语句，则不必使用begin和end.下面给出了initial语句的例子：[cpp]view plain copyprint?1. module stimulus2.3. reg x,y, a,b, m4.5. initial6. m = 1'b0;7.8. initial9. begin10. #5 a = 1'b1;11. #25 b = 1'b0;12. end13.14. initial15. begin16. #10 x = 1'b0;17. #25 y = 1'b1;18. end19.20. initial21. #50 $finish;22.23. endmodule在上面例子中，三条initial语句在仿真0时刻开始并行执行。
如果在某一条语句前面存在延迟#<delay>，那么这条initial语句的仿真将会停顿下来，在经过指定的延迟时间之后再继续执行。
第六讲 行为级建模.
置Q为0，
置Qb为1ຫໍສະໝຸດ 第五讲 行为建模西安邮电学院通信工程系
过程块(procedural)
过程块是行为模型的基础。一个模块中可以有多个过程块，过程块有两种：
initial块，只能执行一次 always块，循环执行
过程块中有下列部件
过程赋值语句：描述过程块中的数据流 时序控制：控制块的执行及块中的语句时序 高级结构（循环，条件语句等）：描述块的功能
连续赋值 输出
output
过程块
Procedural blocks
寄存器类型
register
Continuous assignment
函数
function
双向
inout
参数
parameter
赋值语句
assign
过程块语句
initial block always block
系统任务和函数
System task & function
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
行为建模(描述）
行为级描述是对系统的高抽象级描述。在这个抽象级，注重的是整个系 统的功能而不是实现。 Verilog有高级编程语言结构用于行为描述，包括：initial, always,@, wait, for, while, if else, case 和 forever 等。 Verilog的行为建模是用一系列以高级编程语言编写的并行的、动态的过 程块来描述系统的工作。 D触发器行为 在每一个时钟上升沿， 若Clr不是低电平， 置Q为D值， 置Qb为D值的反 无论何时Clr变低
第五讲 行为建模
西安邮电学院通信工程系
第 五讲 行为建模１
电路行为级建模
电路行为级建模1.引言1.1 概述电路行为级建模是电子电路设计领域中的一个重要概念。
它是通过对电路中各个元件的行为进行描述和建模，从而实现对电路整体性能和行为表现的预测和分析。
与传统的物理级建模相比，电路行为级建模更侧重于描述和分析电路的功能和行为，而不涉及具体元件的物理特性和结构。
在电子电路设计过程中，电路行为级建模具有很大的优势和应用价值。
首先，它可以帮助设计人员在早期阶段对电路进行性能评估和功能验证，从而减少设计周期和成本。
其次，通过建立准确的电路行为模型，可以更好地理解和分析电路的工作原理，帮助设计人员进行优化和改进。
电路行为级建模在不同领域有着广泛的应用。
在通信领域，它可以用于建模和分析调制解调器、射频前端电路等复杂的通信系统。
在数字电路设计中，电路行为级建模可以用于建模和验证处理器、存储器等数字系统的功能和性能。
此外，在模拟电路设计和集成电路设计中，电路行为级建模也是不可或缺的工具。
总之，电路行为级建模在电子电路设计中具有重要的意义和价值。
它通过描述和分析电路的功能和行为，帮助设计人员进行性能评估和功能验证，优化和改进电路设计。
随着电子技术的不断发展，电路行为级建模将继续发挥重要作用，并有望在未来取得更大的突破和应用。
1.2 文章结构本文主要围绕电路行为级建模展开，文章结构如下：第一部分：引言在引言部分，我们将对电路行为级建模进行概述，阐述本文的目的，并说明文章的结构安排。
第二部分：正文2.1 电路行为级建模的定义和背景本节将对电路行为级建模的概念进行详细阐述，并介绍背景知识。
我们将讨论电路行为级建模是如何对电路进行抽象和描述的，以及它在电路设计中的作用和意义。
2.2 电路行为级建模的优势和应用在本节中，我们将探讨电路行为级建模相对于其他建模方法的优势和特点。
我们将分析其在不同领域中的应用案例，包括电路仿真、系统级设计以及嵌入式系统等方面。
第三部分：结论3.1 总结电路行为级建模的重要性和价值在本节中，我们将总结电路行为级建模对于电路设计的重要性和价值。
第三章 生产系统建模方法
3.2Petri网建模方法
LOGO
Petri网图形化表示方法 通常，以一个圆圈（）表示库所，一个矩形（ ）或 实线（|）表示变迁，由带箭头的弧（ →）表示有向弧集， 用库所中的黑点表示库所拥有的资源数量。
3.2Petri网建模方法
LOGO
定义3-2： 给定一个Petri网N=(P,T,F)及一个顶点 x p T 。x的前置 集或输入集定为 x y X ( y, x) F,后置集或输出集定义 x 为 y X ( x, y) F 。若x是库所（变迁），则其前置集中 的元素是输入变迁（库所），其后置集中的元素是输出 变迁（库所）。 在图3-7所示的Petri网中，变迁t1的前置集是{p1},后置 集是{p2,p3}。变迁t2的前置集是{p2,p3},t2的后置集{p4}； 变迁t3的前置集是{p3,p4},t3的后置集是{p5}。以此类推， 可以找出库所的前置集和后置集。
3.1活动循环图法
LOGO
ACD法具有形象直观等优点，但也存在明显的缺点：
①当系统结构复杂，实体数量众多时，ACD模型将十分 的庞大和复杂，给建模与分析带来困难。 ②ACD法只描述系统的稳态，而不研究系统的瞬态（如 动作的开始、结束等）。
③ACD法缺乏定量的分析工具。
3.2Petri网建模方法
LOGO
连接库所和变迁的有向弧线表示系统状态与事件之间 的关系。每一条有向弧有一个对应的权值，称为弧权，简 称权。
3.2Petri网建模方法
LOGO
除了库所、变迁和有向弧之外，在Petri网中，用令 牌(Token)表示库所中拥有的资源数量，并且以库所中令 牌数量的动态变化表示系统的不同状态。随着事件的发生， 令牌可以按照弧的方向流动到不同的库所，从而动态的描 述了系统的不同状态。
10第三章verilog入门
算术运算符
关系运算符 （双目运算符）
位运算符 （双目运算符）
~ & | ^ ^~ 或 ~^ ! && || {,} {{}}
按位取反 按位与 按位或 按位异或 按位同或 逻辑非 逻辑与 逻辑或 将多个操作数 拼接成为一个 操作数
缩位运算符（ 单目运算符）
逻辑运算符 （双目运算符）
移位运算符（ 双目运算符） 条件运算符（ 三目运算符）
条件语句
根据条件表达式的真假， 确定下一步进行的运算。
（1） if (condition_expr) true_statement;
（2） if (condition_expr)true_statement; else fale_ statement;
（3） if (condition_expr1) true_statement1; else if (condition_expr2) true_statement2; else if (condition_expr3) true_statement3; …… else default_statement;
一、硬件描述语言 Verilog HDL 基础
1. 什么是硬件描述语言
HDL：Hardware Description Language
逻辑电路图 表示 逻辑表达式 复杂数字逻辑系统 易于存储和修改 编写说明文档 不同设计人员交流 被计算机识别 类似于高级 程序设计语 言的文本形 式来描述数 字系统硬件 的结构和行 为的语言。 逻辑仿真 逻辑综合
3. Verilog的基本语法规则
运算符
类型 符号 + * / 功能说明 二进制加 二进制减 2的补码 二进制乘 二进制除 类型 符号 > < >= <= == != & ~& | ~| ^ ^~ 或 ~^ >> << ?: 功能说明 大于 小于 大于或等于 小于或等于 相等 不相等 缩位与 缩位与非 缩位或 缩位或非 缩位异或 缩位同或 右移 左移 根据条件表达 式是否成立，选择 表达式
对于数据流建模和行为级建模的梳理（重点）
对于数据流建模和⾏为级建模的梳理（重点）数据流建模，输⼊输出的类型⼀般为wire⾏为级建模，输⼊的类型⼀般为reg，输出的类型为wire，因为always其中的等号左边的式⼦的值必须是reg类型的//数据流建模module and2(x1, x2, z1);input x1, x2;output z1;wire x1, x2;wire z1;assign z1 = x1 & x2;endmodule//⾏为级建模module or3(x1,x2,x3,z1);input x1, x2, x3;output z1;wire x1, x2 , x3;reg z1;always @ (x1 or x2 or x3) // always的变量z1必须为reg类型的beginz1 = x1 | x2 | x3;endendmodule从上⾯也能看出：数据流建模，⼀般⽤assign声明描述电路⾏为(连续赋值语句。
因此这⾥的输出必须设置成wire类型)⾏为级建模，⼀般⽤initial 或者always （过程连续赋值语句，因为这⾥有always，输出必须设置成reg类型的）在testbench中，输⼊是reg类型，输出是wire类型：//这⾥有for循环类型的module or3_tb;reg x1, x2, x3;wire z1;initialbegin : apply_stimulusreg [3:0] invec;for(invec = 0; invec < 8; invec = invec + 1)begin{x1, x2 ,x3} = invec [3:0];#10 $display ("x1x2x3 = %b , z1 = %b ",{x1, x2, x3}, z1);endendor3 inst(.x1(x1),.x2(x2),.x3(x3),.z1(z1));endmodule//类似于枚举类型的module add_tb;reg x1, x2;wire z1;//diaplay variablesinitial$monitor ("x1 = %b, x2 = %b, z1 = %b", x1, x2, z1);//applayinitialbegin#0 x1 = 1'b0;x2 = 1'b0;#10 x1 = 1'b0;x2 = 1'b1;#10 x1 = 1'b1;x2 = 1'b0;#10 x1 = 1'b1;x2 = 1'b1;#10 $stop;endadd ins(.x1(x1),.x2(x2),.z1(z1)); endmodule当然还有其它类型。
Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用 作者 蔡觉平 第3章
1. 显式连续赋值语句
显式连续赋值语句的语法格式如下：
<net_declaration><range><name>； assign #<delay><name>= Assignment expression；
这种格式的连续赋值语句包含两条语句：第一条语句
是对连线型变量进行类型说明的语句；第二条语句是对这 个连线型变量进行连续赋值的赋值语句。赋值语句是由关 键词assign引导的，它能够用来驱动连线型变量，而且只能 5 对连线型变量进行赋值，主要用于对wire型变量的赋值。
计数字电路更类似于使用一些高级语言(如C语言)进行编程，
17 而且Verilog HDL行为级建模的语法结构与C语言也非常相 似。Verilog HDL提供了许多行为级建模语法结构，为设计 者的使用提供了很大的灵活性。
行为描述常常用于复杂数字逻辑系统的顶层设计中，
也就是通过行为建模把一个复杂的系统分解成可操作的若
end initial过程块在进行仿真时从模拟0时刻开始执行，它
在仿真过程中只执行一次，在执行完一次后该initial过程块
就被挂起，不再执行。如果一个模块中存在多个initial过程 块，则每个initial过程块都是同时从0时刻开始并行执行的。
initial过程块内的多条行为语句可以是顺序执行的，也可以
图3.2-1 Verilog HDL行为描述中模块的构成框架
表3.2-1 Verilog HDL行为描述语句及其可综合性
类 别 过程语句 initial always 串行语句块 begin-end 并行语句块 fork-join 连续赋值语句 assign 过程赋值语句=、<= if-else case，casez，casex forever 循环语句 repeat while for `define 编译向导语句 `include `ifdef，`else，`endif √ √ √ √ √ √ √ √ √ 语 句 可综合性
行为级建模方法
module FA_behav2(A, B, Cin, Sum, Cout ); input A,B,Cin; output Sum,Cout; reg Sum, Cout; always @ (A or B or Cin) begin {Count，Sum} = A + B + Cin; end
加上时延控制“#50”产生 一个周期为100的方波信 号31来自两类语句在模块中的使用
32
4.3 语句块
在Verilog HDL中有两类语句块： 1. 串行块（begin-end）
33
4.3.1 顺序语句块（begin-end）
例：用begin-end串行块产生信号波形 'timescale 10ns/1ns module wave1； reg wave ； parameter cycle=10 ； initial begin wave=0 ； #(cycle/2) wave=1 ； #(cycle/2) wave=0 ；
过程赋值语句 过程连续赋值语句
语句块 时序控制语句
高级程序语句
条件分支语句 循环控制语句
7
语句的可综合性比较
类型 过程语句
块语句
语句 initial always begin-end fork-join
可综合性
√ √
持续赋值语句assign
√
赋值语句
过程赋值=、<=
√
条件语句
if-else
√
case
20
4.2.2. always语句
2'b10：out=in2 ；
2'b11：out=in3 ；
default ：out=2'bx ；
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第三章基于Verilog HDL语言的设计（四）基于Verilog HDL语言的设计（四）本节课将讲解Verilog HDL行为建模方法，同学们需掌握并行块和顺序块、条件语句、循环语句、赋值语句等常见Verilog HDL语句的结构，这是行为建模的基础。
3.4.1 顺序块和并行块语句Verilog HDL中使用块语句将多条语句组合成一条复合语句。
复合语句块语句分为顺序块语句和并行块语句。
块语句分为顺序块语句和并行块语句顺序块格式：beginbegin 块名块内变量参数定义；执行语句1；执行语句2；块内变量、参数定义；执行语句1；……..end 执行语句2；……..end并行块 格式：fork执行语句1；fork块名块内变量、参数定义语句；执行语句2；…执行语句1；执行语句2；join…join例顺序块和并行块程序执行过程的区别例：顺序块：并行块：fork s=0;begin s=0;s 0;#2 s=1;#4s=0;#2 s=1;#2 s=0;#4 s 0;#7 s=1;#8s=0;#3 s=1;#1 s=0;#8 s 0;joinend3.4.2 条件语句if语句格式：（3）if(表达式1) <语句1>;（1）if(表达式) <>;else if(表达式2) <语句2>;语句;（2）if(表达式)……else if(表达式n)<语句1>;<语句n>; elseelse <语句2>;<语句n+1>;if后面的表达式，可以是逻辑表达式、关系表达式还可以是操作数。
若为0，x，z按“假”若为按“假”处理，若为1，按“真”处理，执行指定的语句()等价于()如if(a) 等价于if(a = =1)如果if和else后有多个执行语句，可以用begin… end块将其整合在一起b d块将其整合在起例：if(a > b)begin data_out1 <= a; data_out2 <= b; end elsedata out1<=b;data out2<=a;begin data_out1 b; data_out2 a;endif语句嵌套使用时，else与最近的if语句配对例：if(a >b)if(a>b)if ( c ) data_out <= c + 1;else data_out <= a + 1;l d t t1else data_out <= b;If-else数目不一致，最好使用begin-end块if(…)f()if(…) beginfor(…..) if(..)gfor(…..) if()begin if(..) begin语句组；endl语句组；endelse …….endelseelse …….如果不正确使用else，可能会生成不需要的锁存器。
module test (a,b,data_out);input a,b;p_output data_out;reg data_out;always @ (a or b)always@(a or b)beginif(a) data_out <= a;if(a)data out<=a;endendmoduleWarning (10240): Verilog HDL Always Construct warningat test11.v(7): inferring latch(es) for variable "data_out", which holds its previous value in one or more paths through the always constructthe always constructalways @ (a or b) beginif(a) data_out < a; if(a)data out<=a; else data_out <= b; enddif-else表达了一个条件选择的设计意图，它与条件运算符有重要的区别条件运算符可以出现在个表达式中9条件运算符可以出现在一个表达式中。
9if-else只能出现在always, initial块语句，或函数任务中，一般只能在行为建模中使用函数、任务中，般只能在行为建模中使用。
case语句如果选项数目很多，用if-else-if会不方便，可使用case语句。
语句格式：case(控制表达式)分支表达式1：语句1;…分支表达式n: 语句n;default: 默认语句;endcase各分支表达式值不能相同，如果多个不同的状态值有相同的执行语句，可以用逗号将各个状态隔开。
相同的执行语句可以用逗号将各个状态隔开例: case(select)2b00 : data_out <= data_in1;2'b00:data out<=data in1;2'b01 : data_out <= data_in2;2b10 : data_out < data_in3;2'b10:data out<=data in3;2'b11 : data_out <= data_in4;,,,,_;2'b0x,2'bx0,2'b1x,2'bx1,2'bxx: data out <= 4'bxxxx;2'b0z,2'bz0,2'b1z,2'bz1,2'bzz: data_out <= 4'bzzzz;default ：$display("the control signal is invalid");endcased建议在case语句中最好加入default分支3.4.3 循环语句循环语句只能在initial,always块中使用。
下面介绍常用的循环句：for、forever、repeat 和while语句格式循环终止条件for语句语句格式：for(表达式1；表达式2；表达式3) 语句；改变循环控制变初始条件表达式量的赋值语句语句执行过程例：用for语句对存储器组进行初始化。
reg[7:0] my_memory[511:0];integer i;initialbeginfor(i=0; i<512; i=i+1)my_memory[i]<= 8’b0;end3.4 行为级建模例：用for语句对存储器组进行初始化。
reg[7:0] my_memory[511:0];integer i;initialbeginfor(i=0; i<512; i=i+1)my_memory[i]<= 8’b0;end设计练习：用for 语句描述的七人投票表决器module voter7(pass,vote);output pass;input[6:0] vote;i[60]reg[2:0] sum;integer i;integer i;reg pass;y@()always @(vote)beginsum=0;for(i=0;i<=6;i=i+1) //for 语句f(i0i6i i1)//fif(vote[i]) sum=sum+1;if(sum[2]) pass=1; //若超过4 人赞成，则pass=1 if(sum[2])pass=1;//4人赞成则else pass=0;endendmodulef循环般用于具有固定开始和结束条件的循环 for 循环一般用于具有固定开始和结束条件的循环，如果只有一个执行循环的条件，最好还是用while循环hil语句格式while 语句语句格式：while(条件表达式) 语句语句执行过程9先求解条件表达式的值，如果值为真（等于1）执行内嵌的执行语句（组）否则结束循环，执行内嵌的执行语句（组），否则结束循环。
9如果一开始就不满足条件表达式，则循环不执行module count(clk, data_out);input clk;input clk;output[12:0] data_out;reg[12:0]data out;reg [12:0] data_out;integer j;initial //data_out和j赋初值为0initial//data outbegin data_out = 0; j = 0;while(j<=100)begindata_out = data_out + j;data out=data out+j;j= j+1;end$display ("the sum is %d,j= %d",data_out,j); endforever语句语句格式：foreverforever语句；表示永久循环无条件地无限次执行其后的语句 表示永久循环，无条件地无限次执行其后的语句，相当于while(1)，直到遇到系统任务$finish或$stop不能独立写在程序中，必须写在initial 结构中。
例：使用forever语句生成一个周期为20个时间单位的时钟信号。
g;reg clock;initialbeginbeginclock = 0;forever #10 clock = ~ clock;endrepeat语句语句格式：repeat(表达式))语句9repeat语句执行其表达式所确定的固定次数的循环操作。
9其表达式通常是常数，也可以是一个变量，或者一个信号，如果是变量或者信号，循环次数是循环开始时刻变量或信号的值，而不是循环执行期间的值。
3.4 行为级建模3.4.1 赋值语句Verilog HDL常用赋值方式有过程赋值和连续赋值两种过程赋值语句的更新对象是寄存器，整数，实数等，这些类型变量在被赋值后，可以保持不变，直到类变量在被赋值后可以保持不变到赋值进程又被触发，变量才被赋予新值。
连续赋值语句中，任何一个操作数的变化都会重新 连续赋值语句中，任何个操作数的变化都会重新计算赋值表达式，重新进行赋值。
module pipe(q3,d,clk); output [7:0] q3;p[]q;input [7:0] d;input clk;reg [7:0] q3,q2,q1;always @ (posedge clk) gbeginq1 = d;q2 = q1;q3 = q2;32endendmodulemodule pipe(q3,d,clk); output [7:0] q3;p[]q;input [7:0] d;input clk;reg [7:0] q3,q2,q1;always @ (posedge clk) gbeginq3 = q2;q2 = q1;q1 = d;1dendendmodule连续赋值常用于数据流行为建模。