verilog课件3-4
合集下载
Verilog课件4
unit：0(s)到-15(fs)之间的整数，表示时间度量 precision：要显示的十进制小数位数。
suffix：在时间值后显示的字符串
min_width：显示前三项的最小宽度
2016年11月15日 14
验证系统中的任务(task)及函数(function)
Verilog读取当前仿真时间的系统函数
2016年11月15日 12
仿真时间
访问仿真时间：
$time、$realtime和$stime函数返回当前仿真时间。 这些函数返回值使用调用模块中`timescale定义的时间单位 $time返回一个64位整数时间值。 $stime返回一个32位整数时间值。
$realtime返回一个实数时间值。
结果为：
time realtime stime in1 o1 0 9 10 19 0.00ns 9.50ns 0 9 0 0 1 1 x 1 1 0
结果为：
time realtime stime in1 o1 0 9 10 19 0.00ns 9.40ns 0 9 0 0 1 1 x 1 1 0
10.00ns 10 19.50ns 19
2016年11月15日
10
条件编译命令 `ifdef、`else 和`endif
一般情况下，Verilog HDL源程序中所有的行都将参加编译。 但是有时希望对其中的一部分内容只有在满足条件才进行编译， 也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是“条件编译”。 有时，希望当满足条件时对一组语句进行编译，而当条件不满 足是则编译另一部分。 例如： `ifdef WINDOWS parameter WORD_SIZE = 16 `else parameter WORD_SIZE = 32 `endif • 在编译过程，如果已定义名字为WINDOWS的文本宏，就选 择第一种参数声明，否则选择第二种参数说明。 • `else 程序指令对于`ifdef 指令是可选的。
《Verilog设计入门》PPT课件
精选PPT
18
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.2 4选1多路选择器及其case语句表述方式 6．赋值操作符 “<=”，只能用于顺序语句，不能用于assign引 导的并行语句
两种过程赋值操作： （1）阻塞式赋值“=”：语句执行结束，右侧表达式的值立刻赋给左侧 目标变量。
对于always引导的块语句中含有多条阻塞式赋值语句时，当执行某 一条语句时，其它语句不允许执行，被阻塞了，具有顺序执行的特点。
精选PPT
23
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.4 4选1多路选择器及其if语句描述方式
精选PPT
24
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.4 4选1多路选择器及其if语句描述方式 1．if_ else条件语句 if（表达式） begin 语句1；语句2；…..语句n； end else begin 语句n+1；语句n+2；…..语句n+n； end
input a,b;
output so,co;
assign so = a ^ b;
assign co = a & b;
endmodule
精选PPT
28
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.5 加法器及其Verilog描述
2.基于always @引导的过程语句和逻辑操作符的描述
module h_adder2(a,b,so,co);
endmodule
精选PPT
34
3.1 组合电路的Verilog描述
3.1.5 加法器及其Verilog描述 5. 全加器描述----用半加器、或门模块及例化语句描述
精选PPT
Verilog逻辑仿真3 ppt课件
endcase
2020/12/27
21
for
对for语句，综合工具先要将其展开，再去考虑 例: for(i=1;i<=4;i=i+1) Q [i] = D[i]; 完全等价于 Q [1] = D[1];
Q [2] = D[2]; Q [3] = D[3]; Q [4] = D[4];
2020/12/27
22
何时引入寄存器
定义为Reg类型的变量，(Ena) Q <= D; else Q<= 0;
只有在沿触发的always语句会引入寄存器 例： always@(posedge Clk)
Q<=D;
2020/12/27
23
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解 UART实验讲解
4
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解
2020/12/27
5
任务
将一个代码段编成任务，可以在不同位 置调用此任务，方便编程 任务定义：
task task_name; … endtask
2020/12/27
6
任务实例
task Reverse_Bits; //task端口说明 input [7:0] Din; output [7:0] Dout; integer K; //task结构描述 begin for(K=0; K<8;K=K+1) Dout[7-K]=Din[K]; end //task结束 endtask
Verilog教程(3)
2002年9月
2020/12/27
1
提纲
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解 UART实验讲解
2020/12/27
2020/12/27
21
for
对for语句，综合工具先要将其展开，再去考虑 例: for(i=1;i<=4;i=i+1) Q [i] = D[i]; 完全等价于 Q [1] = D[1];
Q [2] = D[2]; Q [3] = D[3]; Q [4] = D[4];
2020/12/27
22
何时引入寄存器
定义为Reg类型的变量，(Ena) Q <= D; else Q<= 0;
只有在沿触发的always语句会引入寄存器 例： always@(posedge Clk)
Q<=D;
2020/12/27
23
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解 UART实验讲解
4
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解
2020/12/27
5
任务
将一个代码段编成任务，可以在不同位 置调用此任务，方便编程 任务定义：
task task_name; … endtask
2020/12/27
6
任务实例
task Reverse_Bits; //task端口说明 input [7:0] Din; output [7:0] Dout; integer K; //task结构描述 begin for(K=0; K<8;K=K+1) Dout[7-K]=Din[K]; end //task结束 endtask
Verilog教程(3)
2002年9月
2020/12/27
1
提纲
任务、函数 Verilog与综合 乘法器实验讲解 UART实验讲解
2020/12/27
verilog数字系统设计教程PPT课件
数字系统设计的核心知识
• 复杂数字系统的构成； • 基本电路和 Verilog 的对应关系； • 同步有限状态机在电路中的作用； • 时钟树与自动综合技术
数字逻辑电路的构成
- 组合逻辑：输出只是输入逻辑电平的函
数（有延时），与电路的原始状态无关。
• 时序逻辑：输出不只是输入的逻辑电
平的函数，还与电路所处的状态有关。
8 ‘ d 31
8‘d
t
out[15:0]
202
16 ‘ d
16‘ d
t
Sn 开
93
606
t 关
全局时钟网和平衡树结构
触发器1
全局时钟网络 触发器 图1 全局时钟网示意图
缓冲器
触发器n
图2 平衡树结构示意图
避免冒险和竞争
• 由于组合逻辑和布线的延迟引起
a
c
b
a
b
t
c
t
clock
避免冒险和竞争与流水线
t
t
带寄存器的八位数据通路控制器的波形
ControlSwitch
in[7]
out[7]
CLOCK
out[7]
D Q[7]
ControlSwitch
in[0]
out[0]
CLOCK
out[0]
D Q[0]
带寄存器的八位数据通路控制器的Verilog描述
`define ON 1 ‘b 1 `define OFF 1 ‘b 0 wire ControlSwitch; wire clock wire [7:0] out, in;
ControlSwitch in[7]
out[7]
…... …...
in[0]
• 复杂数字系统的构成； • 基本电路和 Verilog 的对应关系； • 同步有限状态机在电路中的作用； • 时钟树与自动综合技术
数字逻辑电路的构成
- 组合逻辑：输出只是输入逻辑电平的函
数（有延时），与电路的原始状态无关。
• 时序逻辑：输出不只是输入的逻辑电
平的函数，还与电路所处的状态有关。
8 ‘ d 31
8‘d
t
out[15:0]
202
16 ‘ d
16‘ d
t
Sn 开
93
606
t 关
全局时钟网和平衡树结构
触发器1
全局时钟网络 触发器 图1 全局时钟网示意图
缓冲器
触发器n
图2 平衡树结构示意图
避免冒险和竞争
• 由于组合逻辑和布线的延迟引起
a
c
b
a
b
t
c
t
clock
避免冒险和竞争与流水线
t
t
带寄存器的八位数据通路控制器的波形
ControlSwitch
in[7]
out[7]
CLOCK
out[7]
D Q[7]
ControlSwitch
in[0]
out[0]
CLOCK
out[0]
D Q[0]
带寄存器的八位数据通路控制器的Verilog描述
`define ON 1 ‘b 1 `define OFF 1 ‘b 0 wire ControlSwitch; wire clock wire [7:0] out, in;
ControlSwitch in[7]
out[7]
…... …...
in[0]
第4部分verilog语法入门学习课件
·在过程块中对变量赋值时，忘了把它定义为寄存器 类型（reg）或已把它定义为连接类型了（wire） · 把实例的输出连接出去时，把它定义为寄存器类型
寄存器类型变量共有四种数据类型：
类型
功能
.
reg
无符号整数变量，可以选择不同的位宽。
integer 有符号整数变量，32位宽，算术运算可产生2的补码。
real
有符号的浮点数，双精度。
time
无符号整数变量，64位宽（Verilog-XL仿真工具用64位的
正数来记录仿真时刻）
Reg [7:0]a 8位寄存器a
file = /libs/TTL_U/udp.lib
4.3 Verilog 的数据类型和逻辑值
1、Verilog 的四种逻辑值
4buf 4buf
04 0、低、伪、逻辑低、地、VSS、负插入 14 1、高、真、逻辑高、电源、VDD、正插入
4buf
X4 X、不确定：逻辑冲突无法确定其逻辑值
4bufif
endmodule
4.1 简单的 Verilog HDL模块
module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tri_inst(out,in,enable) endmodule
module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? In : "bz; endmodule
· 标识符最长可以达到1023个字符。
· 模块名、端口名和实例名都是标识符。
· Verilog语言是大小写敏感的
4、标识符
寄存器类型变量共有四种数据类型：
类型
功能
.
reg
无符号整数变量，可以选择不同的位宽。
integer 有符号整数变量，32位宽，算术运算可产生2的补码。
real
有符号的浮点数，双精度。
time
无符号整数变量，64位宽（Verilog-XL仿真工具用64位的
正数来记录仿真时刻）
Reg [7:0]a 8位寄存器a
file = /libs/TTL_U/udp.lib
4.3 Verilog 的数据类型和逻辑值
1、Verilog 的四种逻辑值
4buf 4buf
04 0、低、伪、逻辑低、地、VSS、负插入 14 1、高、真、逻辑高、电源、VDD、正插入
4buf
X4 X、不确定：逻辑冲突无法确定其逻辑值
4bufif
endmodule
4.1 简单的 Verilog HDL模块
module trist1(out,in,enable); output out; input in, enable; mytri tri_inst(out,in,enable) endmodule
module mytri(out,in,enable); output out; input in, enable; assign out = enable? In : "bz; endmodule
· 标识符最长可以达到1023个字符。
· 模块名、端口名和实例名都是标识符。
· Verilog语言是大小写敏感的
4、标识符
VerilogHDL基础语法ppt课件
留意：
一切的关键字都必需小写。
定义为reg型的线网不一定会生成存放器。
虽然信号和内部变量定义声明只需出如今被调用的语句之前就行 ，可是代码风格普通要求在执行语句之前就定义好，这样可以提 高代码的可读性。
在声明后，便是功能执行语句，功能执行语句包括always语句、 initial语句、assign语句、task、function、模块例化等等。可以混 合描画，没有先后顺序，但是要留意的是initial语句只能用于仿真 程序中，不能生成实践的电路。
时序性：Verilog言语可以用来描画过去的时间和相应发生的事件 ；而软件言语那么做不到。
互连：互连是硬件系统中的一个根本概念，Verilog言语中的wire 变量可以很好地表达这样的功能；而软件言语并没有这样的描画 。
3.2 Verilog HDL的描画方式
Verilog HDL采用三种描画方式来进展设计： 数据流描画：采用assign语句，延续赋值，数据实时变化，赋值
//模块功能实现
数据流描画: assign
行为级描画:initial， always
构造化描画: module例化
其他用户原语
endmoduleFra bibliotek例 3–1 端口声明 //Port Declaration input [4:0] a; // 信号名为a的5输入信号 inout b; // 双向信号b output [6:0] c; // 信号名为c的7输出总线信号
存放器型表示数据的存取，在仿真器中会占据一个内存空间。存 放器型也有许多子类型，包括reg、integer、time、real、 realtime等等。用reg可以表示一位或者多位的存放器，也可以表 示存取器。
例 3–5 采用reg表示的存放器和存取器
一切的关键字都必需小写。
定义为reg型的线网不一定会生成存放器。
虽然信号和内部变量定义声明只需出如今被调用的语句之前就行 ，可是代码风格普通要求在执行语句之前就定义好，这样可以提 高代码的可读性。
在声明后，便是功能执行语句，功能执行语句包括always语句、 initial语句、assign语句、task、function、模块例化等等。可以混 合描画，没有先后顺序，但是要留意的是initial语句只能用于仿真 程序中，不能生成实践的电路。
时序性：Verilog言语可以用来描画过去的时间和相应发生的事件 ；而软件言语那么做不到。
互连：互连是硬件系统中的一个根本概念，Verilog言语中的wire 变量可以很好地表达这样的功能；而软件言语并没有这样的描画 。
3.2 Verilog HDL的描画方式
Verilog HDL采用三种描画方式来进展设计： 数据流描画：采用assign语句，延续赋值，数据实时变化，赋值
//模块功能实现
数据流描画: assign
行为级描画:initial， always
构造化描画: module例化
其他用户原语
endmoduleFra bibliotek例 3–1 端口声明 //Port Declaration input [4:0] a; // 信号名为a的5输入信号 inout b; // 双向信号b output [6:0] c; // 信号名为c的7输出总线信号
存放器型表示数据的存取，在仿真器中会占据一个内存空间。存 放器型也有许多子类型，包括reg、integer、time、real、 realtime等等。用reg可以表示一位或者多位的存放器，也可以表 示存取器。
例 3–5 采用reg表示的存放器和存取器
Verilog示例教程PPT教学课件
always @(opcode or a or b) //用电平敏感的always块描述组合逻辑
begin case(opcode) //算术运算 `plus: out =a + b; `minus: out = a - b; //位运算 `band: out = a & b; `bor: out = a | b; `unegate: out = ~a; //单目运算 default: out = 8'hx;
endmodule
设计示例四（续） 用四个T触发器组成一个进位计数器
module ripple_carry_counter(q, clk, reset); output [3:0] q; input clk, reset; //4 instances of the module TFF are created. TFF tff0(q[0],clk, reset); TFF tff1(q[1],q[0], reset); TFF tff2(q[2],q[1], reset); TFF tff3(q[3],q[2], reset); endmodule
//延迟200个单位时间，触发事件end_first_pass
end
$finish;
//结束仿真
end
设计示例三 (续）
always @(end_first_pass) clearb = ~ clearb; //清零信号电平翻转
always @(posedge clock) $display (“ at time %0d clearb= %b data= %b qout= %b ”, $time,clearb,data,qout);
宏定义stim引用,等同于 #100 data=4'b 注意引用时要用 `符号。
begin case(opcode) //算术运算 `plus: out =a + b; `minus: out = a - b; //位运算 `band: out = a & b; `bor: out = a | b; `unegate: out = ~a; //单目运算 default: out = 8'hx;
endmodule
设计示例四（续） 用四个T触发器组成一个进位计数器
module ripple_carry_counter(q, clk, reset); output [3:0] q; input clk, reset; //4 instances of the module TFF are created. TFF tff0(q[0],clk, reset); TFF tff1(q[1],q[0], reset); TFF tff2(q[2],q[1], reset); TFF tff3(q[3],q[2], reset); endmodule
//延迟200个单位时间，触发事件end_first_pass
end
$finish;
//结束仿真
end
设计示例三 (续）
always @(end_first_pass) clearb = ~ clearb; //清零信号电平翻转
always @(posedge clock) $display (“ at time %0d clearb= %b data= %b qout= %b ”, $time,clearb,data,qout);
宏定义stim引用,等同于 #100 data=4'b 注意引用时要用 `符号。
天津大学Verilog HDL课件第4章
条件操作符
根据条件表达式的值选择表达式： cond_expr? expr1:expr2
wire [0:2] Student=Marks>18?Grade_A:Grade_B;
always #5 Ctr=(Ctr!=25) ? (Ctr+1):5; //不加触发条件，无限执行，计数器
连接和复制
例： Bar=-4‟d12/4; Tab=-4‟d12/4; Bar=-12/4; Tab=-12/4; Bar=4-6; Tab=4-6; Bar=-2+(-4); Tab=-2+(-4);
//61,111101 //1073741821 // 61,111101 //-3 //62,111110 //-2 //58,111010 //-6,111010
1.将小表达式合并形成大表达式： {expr1, expr2,…,exprN} wire [7:0] Dbus; wire [11:0] Abus;
assign Dbus[7:4]={Dbus[0], Dbus[1], Dbus[2], Dbus[3]}; assign Dbus={Dbus[3:0],Dbus[7:4]};//高四低四交换
移位操作符
<< >> reg [0:7] Qreg; Qreg=4‟b0111; Qreg>>2; //8‟b00000001 用移位实现指数运算2NumBits： 32‟b1<<NumBits //左移1位相当于乘以2 实现2-4解码器：
wire [0:3] Decodeout=4‟b1<<address[0:1]
按位逻辑操作符
&, |, ~,^,~^或^~ 对输入操作数的对应位按位操作，并产生向 量结果，真值表
第四章 Verilog基本语法(一)PPT教学课件
16
2020/12/11
玉溪师范学院
参数
➢ 参数是一个常量。用parameter定义一个标识符来代表 一个常量。参数经常用于定义时延和变量的宽度。
格式: parameter param1 = const_expr1,
param2 = const_expr2,
…,
paramN = const_exprN;
assign #XOR_DELAY S=A^B；
assign #AND_DELAY C=A&B；
endmodule
19
TOP HA
2020/12/11
玉溪师范学院
参数值的模块引用
module TOP3(NewA,NewB,NewS,NewC); input NewA, NewB; output NewS,NewC; HA #(5,2) Ha1 (NewA, NewB, NewS, NewC);ut
selb
26
2020/12/11
玉溪师范学院
reg型
寄存器是数据存储单元的抽象 reg型数据常用来表示always块内的指定信号，常代表触
发器 reg型数据用initial或者always块中指定信号 reg型数据的缺省值是x。可以被赋正值或者负值。当它作
为一个表达式中的操作数时候，作为无符号数。 reg数据类型定义格式为
2.0 ； -0.1等
科学记数法，例如：
235.1e2 等于23510.0
234_12e2
等于2341200.0
实数小数通过四舍五入被隐式地转换为最相近的整数。例如：
42.446， 42.45 转换为整数42
92.5, 92.699 转换为整数93
－5.62 转换为整数－6
2020/12/11
玉溪师范学院
参数
➢ 参数是一个常量。用parameter定义一个标识符来代表 一个常量。参数经常用于定义时延和变量的宽度。
格式: parameter param1 = const_expr1,
param2 = const_expr2,
…,
paramN = const_exprN;
assign #XOR_DELAY S=A^B；
assign #AND_DELAY C=A&B；
endmodule
19
TOP HA
2020/12/11
玉溪师范学院
参数值的模块引用
module TOP3(NewA,NewB,NewS,NewC); input NewA, NewB; output NewS,NewC; HA #(5,2) Ha1 (NewA, NewB, NewS, NewC);ut
selb
26
2020/12/11
玉溪师范学院
reg型
寄存器是数据存储单元的抽象 reg型数据常用来表示always块内的指定信号，常代表触
发器 reg型数据用initial或者always块中指定信号 reg型数据的缺省值是x。可以被赋正值或者负值。当它作
为一个表达式中的操作数时候，作为无符号数。 reg数据类型定义格式为
2.0 ； -0.1等
科学记数法，例如：
235.1e2 等于23510.0
234_12e2
等于2341200.0
实数小数通过四舍五入被隐式地转换为最相近的整数。例如：
42.446， 42.45 转换为整数42
92.5, 92.699 转换为整数93
－5.62 转换为整数－6
《Verilog HDL数字系统设计——原理、实例及仿真》课件第4章
拟仿真的过程语句，通常不能被逻辑综合工具所支持。
第4章 行为级建模方法
9
图4.1 initial语句执行顺序
第4章 行为级建模方法
10
【例4.1】 用initial语句在仿真开始时对各变量进行初始 化。
initial begin ina ='b000000; #10 ina ='b011000; #10 ina ='b011010; #10 ina ='b011011; #10 ina ='b010011; #10 ina ='b001100; end
法格式如下： always @ <敏感信号表达式> 语句块
其中，语句块的格式为 <块定义语句1> 时间控制1 行为语句1；
… 时间控制n 行为语句n； <块定义语句2>
第4章 行为级建模方法
13
以上的格式中： (1) 关键词always表明了该过程块是一个“always过程 块”。 (2) @ <敏感信号表达式>是可选项，有敏感事件列表的 语句块被称为“由事件控制的语句块”，它的执行要受敏感 事件的控制。 (3) “时间控制”用来对过程块内各条语句的执行时间进 行控制，它可以是任何一种时间控制方式。 (4) 语句块中的行为语句可以是如下语句中的一种：过程 赋值语句(阻塞型或非阻塞型)、过程连续赋值语句、if条件分 支语句、case条件分支语句、循环控制语句(forever、repeat、 while、for循环控制语句)、wait等待语句、disable中断语句、 事件触发语句、任务调用语句(用户定义第4章 行为级建模方法
4
通过该例，应建立以下概念： (1) 只有寄存器类型的信号才可以在always和initial 语句 中进行赋值，类型定义通过reg语句实现； (2) 采用行为级描述方式，即直接采用“+”来描述加法， {Count，Sum}表示对位数的扩展，因为两个1 bit相加，产生 的和有两位，低位放在Sum变量中，进位放在Count 中； (3) always语句一直重复执行，由敏感列表(always语句括 号内的变量)中的变量触发； (4) always语句从0时刻开始； (5) 在begin和end之间的语句是顺序执行的，属于串行语 句。
verilog 3、4、5
$<标识符> • $符号指示这是系统任务和函数
1、随机函数 • 系统函数有很多： $random% $random%<number> <number>为大于0的整数，随机序列范 – 标准输出任务 围-<number>+1到<number>-1 – 文件管理任务 2、转换函数 $rtoi – 仿真控制任务 $itor – 时间函数 – 其它函数
– 仿真控制任务
– 时间函数 – 其它函数
系统任务及函数
$<标识符> • $符号指示这是系统任务和函数
1、打开文件 • 系统函数有很多： $fopen 例: handleA= $fopen (“myfile. out”) – 标准输出任务 2、输出到文件 $fdisplay、 $fwrite、 $fmonitor – 文件管理任务 例: $fdisplay (handleA, “hello!”)
– 仿真控制任务
– 时间函数 – 其它函数
3、关闭文件 $fclose 例: $fclose (handleA) 4、从文件读数据到存储器 $readmemb、$readmemh 例: reg[7:0] memory[9:0] $readmemb (“mem.dat”, memory)
系统任务及函数
定义not_delay
使用not_delay
宏编译指令- `define、 `undef
• 解除定义的宏，使用
`undef macro_name
• 使用编译指导`define，可以
– 提高描述的可读性 – 定义全局设计参数，如延时、矢量的位数等。这些参数可以定义在同一 位置。这样，当要修改设计配置时，只需要在一个地方修改。 – 定义Verilog命令的简写形式 `define results_ file "/ usr1/chrisz/library/results.dat"
1、随机函数 • 系统函数有很多： $random% $random%<number> <number>为大于0的整数，随机序列范 – 标准输出任务 围-<number>+1到<number>-1 – 文件管理任务 2、转换函数 $rtoi – 仿真控制任务 $itor – 时间函数 – 其它函数
– 仿真控制任务
– 时间函数 – 其它函数
系统任务及函数
$<标识符> • $符号指示这是系统任务和函数
1、打开文件 • 系统函数有很多： $fopen 例: handleA= $fopen (“myfile. out”) – 标准输出任务 2、输出到文件 $fdisplay、 $fwrite、 $fmonitor – 文件管理任务 例: $fdisplay (handleA, “hello!”)
– 仿真控制任务
– 时间函数 – 其它函数
3、关闭文件 $fclose 例: $fclose (handleA) 4、从文件读数据到存储器 $readmemb、$readmemh 例: reg[7:0] memory[9:0] $readmemb (“mem.dat”, memory)
系统任务及函数
定义not_delay
使用not_delay
宏编译指令- `define、 `undef
• 解除定义的宏，使用
`undef macro_name
• 使用编译指导`define，可以
– 提高描述的可读性 – 定义全局设计参数，如延时、矢量的位数等。这些参数可以定义在同一 位置。这样，当要修改设计配置时，只需要在一个地方修改。 – 定义Verilog命令的简写形式 `define results_ file "/ usr1/chrisz/library/results.dat"
VerilogHDL语言基础教材教学课件
IEEE标准
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。
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。
verilog3-ppt
5/15/2015
Microelectronics School Xidian University
9
例3.2-2 用initial语句产生测试信 号 module initial_tb2； reg S1; //被赋值信号定义“reg” 类型 initial begin S1=0; #100 S1=1; #200 S1=0; #50 S1=1; #100 $finish; end endmodule
1．initial过程语句
5/15/2015
Microelectronics School Xidian University
7
2．always语句块
从语法描述角度，相对于initial过程块，always语句块的触发状态是一直存在 的，只要满足always后面的敏感事件列表，就执行过程块。 其语法格式是： always@(<敏感事件列表>) 语句块;
• 显式连续赋值语句：
– <net_declaration><range><name>； – assign #<delay><name>= Assignment expression；
• 隐式连续赋值语句：
– <net_declaration>< drive_strength ><range>#<delay><name>= Assignment expression；
5/15/2015
例3.1-1 显式连续赋值语句的例子 module example1_assignment (a,b,m,n,c,y); input[3:0]a,b,m,n; output[3:0]c,y; wire[3:0]a,b,m,n,c,y; assign y=m|n; assign #(3，2，4)c=a&b; endmodule
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
取名规则
1.必须是由字母（a～z，A～Z）或下划线开头，长度小于 1024字符的一串字符序列 2.后续部分可以是字母（a～z，A～Z）、数字（0～9）、下 划线、$ 3.还可以是以反斜杠“\”开头，并以空白符结尾的任何字符 序列。但反斜杠本身及空白符都不属标识符组成部分
关键词
������ Verilog HDL语言内部已经使用的词称为关键词或保留 词，应避免使用 ������ 所有的关键词都是小写 ������ always, and, assign, attribute, begin, buf, case, default, else„„
书写规范建议
以下是一些书写规范的要求 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； 4、统一一定的缩写如全局复位信号 Rst。 5、同一信号在不同层次保持一致性，如同一时钟信号必须 在各模块保持一致。 6、自定义的标识符不能与保留字同名。 “#” 常用来表示延迟：
在过程赋值语句时表示延迟。 例：initial begin #10 rst=1; #50 rst=0; end 在门级实例引用时表示延迟。 例：not #1 not1(nsel, sel); and #2 and2(a1, a, nsel); 在模块实例引用时表示参数传递 介绍参数类型变量时再讲。。。。
"INTERNAL ERROR" " REACHED－>HERE " 字符串是8 位ASCII 值的序列。 为存储字符串“INTERNAL ERROR ”，变量需要8 * 1 4 位。 r e g [1: 8*14] Message; ... Message = "INTERNAL ERROR"
模拟时间定标
整数表示实例
基数符号说明
1.问号“？”是高阻态z的另一种表示 2.下划线“_”的引入只是为了增加可读性 可以用下划线将数分隔开，以提高程序可读性。
下划线不可以用在位宽和进制处,只能用在具体的数字之间。例 : 16'b1010_1011_1111_1010 //合法格式 8‘b_0011_1010 //非法格式 3.在数值表示中，左边为最高有效位（MSB），右边为最低有效 位（LSB） 4. x代表不定值，z代表高阻值。 在二进制表示中，x，z只代表相应位的逻辑状态；在八进制表 示中，一位的x，z代表的是三个二进制位都处于x或z态；在十 六进制中则对应代表四个二进制位都处于x或z态。 在使用case 表达式时建议使用这种写法,以提高程序的可读性。
Verilog标识符
标识符(identifiers)
★ 有效标识符举例： shift_reg_a busa_index _bus3 ★ 无效标识符举例： 34net a*b_net n@238 Verilog区分大小写，所有Verilog关键词如module、 endmodule等都使用小写字母。
8-bit binary 16-bit hexadecimal Z-extended to 32 bits 3-bit number, truncated to 3’b101 decimal notation scientific notation for 0.0032 scientific notation for 4100
Verilog 的四种逻辑值
buf
0
buf buf
0、低、伪、逻辑低、地、VSS、负插入
1、高、真、逻辑高、电源、VDD、正插入 X、不确定：逻辑冲突无法确定其逻辑值
1 X
bufif 1
Z
HiZ、高阻抗、三态、无驱动源
0
0、1、x、z这四种值的解释都内置于语言中。 在门的输入或一个表达式中的为“ z”的值通常解释成“ x”。x值和z值 都是不分大小写的。 Verilog HDL中的常量是由以上这四类基本值组成的。
1 net（线网）型
net（线网）型net需要被持续的驱动，驱动它的可以是门和模 块。当net驱动器的值发生变化时，新值被传送到net上。 在下例中，线网out由or门驱动。当or门的输入信号置位时将传 输到线网net上。
线网数据类型
可综合的线网数据类型包含下述： Wire Wor wand tri supply0 supply1 最常用的是wire!!
1
主要的数据类型
数据类型用来表示数字电路硬件中的数据存储和传送元素。 Verilog HDL中总共有19种数据类型，介绍四种主要的数据类 型：
wire 表示器件之间的物理连接, 称为网络连接类型 Register 表示抽象的储存单元，称为寄存器/变量类型 Parameter 表示运行时的常数，称为参数类型 Memery 用于存储器建模
实数常量及其表示
*用于延时、负载等物理参数 实数可以用两种形式定义 1) 十进制计数法 2.0 5.678 11572.12 0.1 2. //非法，小数点两边必须有数字 2）科学表示法表示方式： <尾数><e或E><指数>，表示：尾数×10指数 如：32e-4 （表示0.0032） 4.1E3 ( 表示 4100） 1.2e1 (表示12） 在Verilog HDL中，实数可以参与的运算是受限制的。 当实数被转换为整数时，是按四舍五入的方式进行的。 如92.5, 92.699 转换为整数93; －15.62 转换为整数－16
5.当位宽小于数值实际的位数，舍去高位部分；当位宽大于数值 实际的位数，通常在左边填0 补位。但是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 左边添0 占位, 0000000010 10'bx0x1 左边添x 占位, x x x x x x x 0 x 1 3'b1001 _ 0011与3'b011 相等 5'H0FFF 与5'H1F 相等 6 .对于带符号的整数，正、负号的表示应在最左边。 如果一个数字被定义为负数,只需在位宽表达式前加一个减号。 注意：减号必须写在数字定义表达式的最前面，不可以放在位宽 和进制之间，也不可以放在进制和具体的数之间。 例: -8'd5 //这个表达式代表5的补数（用八位二进制数表示) 8'd-5 //非法格式
整数与实数常量例子
12 'H83a bits) 8'b1100_0001 16'hff01 32'bz01x 3'b1010_1101 6.3 32e-4 4.1E3 unsizeddecimal (zero-extended to 32 bits) unsizedhexadecimal (zero-extended to 32
说明
������ ������ ������ 计时单位必须大于等于精度单位 对timescale的定义必须在模块描述的外部进行 模拟器允许对不同模块定义不同的时标，但以最小的精度进 行模拟计算
第四讲 数据类型
目的：
学习Verilog不同的数据类型
理解如何使用和在什么场合下使用不同的数据类型
学习声明数据类型的语法
常量
1 整数型 2 实数型 3 字符串型
整数常量
整数可以按如下两种方式书写： 1) 简单的十进制数格式 2) 基数格式 1. 简单的十进制格式 这种形式的整数定义为带有一个可选的 “+”（一元）或 “－”（一元）操作符的数字序列。下面是这种简易十进制 形式整数的例子。 7 十进制数7 －7 十进制数－7 这种形式的整数值代表一个有符号的数。负数可使用两种补码 形式表示。因此7在5位的二进制形式中为00111，在6位二进制形 式中为000111；－7在5位二进制形式中为11001，在6位二进制形 式中为111001。
对模拟器的时间单位及时间计算的精度进行定标 定义 ������ `timescale <计时单位>/<计时精度> ������ 计时单位与计时精度都由整数及相应的时间单位二部分 组成 ������ 时间单位： ������ sms(毫秒10-3s)us(微秒10-6s) ������ ns(纳秒10-9s)ps(微微秒10-12s) ������ fs(毫微微秒10-15s)
第三讲. Verilog 语法要点
目标:
理解Verilog 语言的一些重要规定. 学会认识一些有关的重要语言符号. 掌握Verilog 语言的数字表示方法 掌握Verilog 中如何规定时间单位
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)
2. 基数表示法 格式为：<size>'<base><value> 其中size ：位宽，定义了以位(bit) 计的常量的位宽,位宽以十 进制数字表示。缺省为32位 base：数基，可为2(b)、8(o)、10(d)、16(h)进制。缺省为10进制 value：base进制下的常量的数值。包括不定值x位和高阻值z。 在表达式中，位宽表明了数字的精确位数。 如：一个4位二进制数的位宽为4； 一个4位十六进制数的位 宽为16(每十六进制数用4位二进制数表示)
空白符和注释
module MUX2_1 (out, a, b, sel); 单行注释到行末结束 // Port declarations output out; input sel; // control inputinput b, a; /* data inputs */ wire sel_, a1, b1; /*The netlistlogic selects input ”a”whensel= 0 and it selects ”b”when sel= 1. */ 多行 注释，在/* */内 Not not1 (sel_, sel); 格式自由使用空白符提高可读性及 and and1 (a1, a, sel_)； 代码组织。Verilog忽略空白符除非 and and2 (b1, b, sel); 用于分开其它的语言标记。 or or1 (out, a1, b1); endmodule