Verilog基础的基础知识
verilog语法基础概念
verilog语法基础概念【verilog语法基础概念】文章目录：1. 介绍2. 模块和端口3. 数据类型4. 信号声明与赋值5. 运算符6. 控制结构7. 实例8. 总结【1. 介绍】Verilog是一种硬件描述语言，用于对数字电路进行建模和仿真。
它是一种结构化的语言，可方便地表示电路的层次结构和行为。
本文将介绍Verilog语言的基础概念，帮助您快速入门。
【2. 模块和端口】在Verilog中，我们使用模块(module)来表示电路的组件。
模块定义了电路的接口和行为。
每个电路都由一个或多个模块组成。
模块可以有输入端口(input)、输出端口(output)和内部信号(wire)。
模块定义的一般形式如下：module 模块名(输入端口声明, 输出端口声明);// Verilog代码endmodule下面是一个简单的模块定义示例：module AndGate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule【3. 数据类型】在Verilog中，数据类型用于定义信号或内存中存储的值的类型。
常用的Verilog数据类型有：- 位(bit): 表示二进制中的一个位，取值为0或1。
- 向量(vector): 由多个位组成的数据类型。
向量可以表示多位的二进制数，例如4位的向量可以表示16种不同的值。
- 寄存器(reg): 用于存储和传输数据的元件。
可以使用reg类型声明寄存器变量。
- 线(wire): 用于表示信号的元件。
可以使用wire类型声明信号变量。
下面是数据类型的声明示例：input [3:0] a; // 4位输入向量output reg [1:0] b; // 2位输出向量的寄存器wire [7:0] c; // 8位线信号【4. 信号声明与赋值】Verilog中使用信号(signal)来表示电路中的输入、输出和内部临时变量。
veriloga基础语法
veriloga基础语法VerilogA是一种硅谷团队开发的建模语言，它被广泛应用于集成电路(IC)的设计和仿真中。
本文旨在介绍VerilogA的基础语法。
1. 模块声明在VerilogA中，每个模块都需要进行声明。
声明的语法如下：module 模块名(输入端口1,输入端口2,...输入端口n,输出端口1,输出端口2,...输出端口m);<模块定义代码>endmodule其中，模块名可以由字母、数字和下划线组成，不能以数字开头；输入端口和输出端口可以是标量或向量。
2. 参数声明VerilogA允许在模块中声明参数，以便在实例化时进行配置。
语法如下：parameter 参数名 = 值;参数可以通过assign语句进行连接，也可以在实例化时进行配置。
3. 变量声明在VerilogA中，可以使用不同的变量类型进行声明，如实数、整数、布尔值等。
real: 实数类型，用于存储实数值。
integer: 整数类型，用于存储整数值。
boolean: 布尔类型，用于存储真/假值。
语法如下：real 变量名;integer 变量名;boolean 变量名;4. 函数和任务在VerilogA中，可以使用函数和任务来实现特定的功能。
函数是一段可重用的代码，它接收输入参数并返回一个值。
函数的语法如下：function 返回类型函数名(输入参数);<函数定义代码>return 返回值;endfunction任务是一段可重用的代码，不返回值，但可以通过参数进行输入和输出。
任务的语法如下：task 任务名(输入参数);<任务定义代码>endtask5. 运算符VerilogA支持各种常见的数学和逻辑运算符，如加减乘除、取余、与或非等。
加法运算符：+减法运算符：-乘法运算符：*除法运算符：/取余运算符：%与运算符：&&或运算符：||非运算符：!6. 控制结构在VerilogA中，可以使用if-else、for、while等控制结构来实现条件判断和循环。
Verilog中的运算符及其相关基础知识
Verilog中的运算符及其相关基础知识⼀、基本运算符1.算术运算符：加（+）减（ -）乘（*）除（/）取模（%）求幂（**）。
（1）%是取模运算符：a % b 按照a 和 b中的长度长的补齐。
两个参数都为有符号数结果为有符号数，否则为⽆符号数；（2）**是求幂运算符：a**b表⽰a的b次⽅，即a表⽰底数，b表⽰指数；（3）除法只能取整数；2.关系运算符：⼤于（>）⼩于（<）⼩于等于（<=）⼤于等于（>=）⽐较表达式的逻辑是否相等（==）⽐较表达式的逻辑是否不相等（!=）按位⽐较表达式的逻辑是否相等（===）按位⽐较表达式的逻辑是否不相等（!==）3.逻辑运算符：逻辑⾮（！）逻辑与（&&）逻辑或（||）4.位运算符：按位⾮（~）按位与（&）按位或（|）异或（^）同或（~^）（1）异或（^）举例：0+0=0 1+0=1 1+1=0（2）同或（~^）举例：0+0=1 1+0=0 1+1=15.归约运算符：归约与（&）归约与⾮（~&）归约或（|）归约或⾮（~|）归约异或（~^）注意：归约运算符的操作数只有⼀个，并只产⽣⼀位结果：举例a=0101，则&a=0（a中的所有位进⾏与操作）； |a=1（a中的所有位进⾏或操作）；6.条件操作符(C语⾔中的三⽬运算符)：a ? b :c 该式中a为条件表达式，b和c为待选的执⾏表达式：如果a为真，则选择执⾏b，否则执⾏c；7.移位运算符：逻辑左移（<<）逻辑右移（>>）算术左移（<<<）算术右移（>>>）（1）逻辑左移和算术左移相同，都是在最低位补0，忽略操作数的符号；（2）逻辑右移在最⾼位补0，忽略操作数的符号；算术右移对于有符号数，⾼位补充值和符号位相同，对于⽆符号数，⾼位补0；8.拼接运算符：{a,b} 把位于⼤括号“{ }”中的两个及以上⽤“,”分隔的⼩表达式连接在⼀起，形成⼀个⼤表达式9.赋值运算符：阻塞型（=）：常⽤于组合逻辑电路和时序逻辑电路⾮阻塞型（<=）：常⽤于时序逻辑电路注意：同⼀module中不能同时出现这两种赋值运算符；10.特殊运算符：（1）a+:b为⽚选，即从a开始到a+b的位（举例：reg q [2+:5]类似于reg q [6:2]）⼆、运算符的优先级：三、逻辑符号和逻辑图形符号四、基础知识1.电平状态：⾼电平（1）低电平（0）未知电平（X）⾼阻态（Z）（1）⾼阻态是⼀个数字电路⾥常见的术语，指的是电路的⼀种输出状态，既不是⾼电平也不是低电平，如果⾼阻态再输⼊下⼀级电路的话，对下级电路⽆任何影响，和没接⼀样，如果⽤万⽤表测的话有可能是⾼电平也有可能是低电平，随它后⾯接的东西定的.2.进制：⼆进制（b）⼋进制（o）⼗进制（d）⼗六进制（h）举例：4’hf：表⽰4位⼗六进制的f，即1111. 4‘b1010：表⽰4位⼆进制的1010，即1010.3.独热码：One-Hot编码，⼜称为⼀位有效编码，主要是采⽤n位状态寄存器来n个状态进⾏编码，每个状态都由他独⽴的寄存器位，并且在任意时候只有⼀位有效。
Verilog语言基础知识
在Verilog HDL中，用parameter来定义常量，即用parameter来定义一个标志符，代表一个常量，称为符号常量。其定义格式如下:
parameter 参数名1=表达式，参数名2=表达式，参数名3=表达式……;
例如:
parameter sel=8，code=8'ha3;
//分别定义参数sel为常数8(十进制)，参数code为常数a3(十六进制)
Verilog HDL中共有19种数据类型。数据类型是用来表示数字电路中的数据存储和传送单元的。在此介绍4个最基本的数据类型:integer型、parameter型、reg型和wire型。
Verilog HDL中也有常量和变量之分，他们分属以上这些类型。
6.2.1 常量
在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。
assign {cout,sum}=ina+inb+cin;//全加
endmodule
【例6.2】一个8位计数器的Verilog HDL源代码
module counter8(out,cout,data,load,cin,clk);
output[7:0]out;
output cout;
input[7:0] data;
6.1.2 Verilog HDL模块的结构
Verilog HDL的基本设计单元是"模块(block)"。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。下面举例说明，图6.1示出了一个"与-或-非"门电路。
图6.1"与-或-非"电路
该电路表示的逻辑函数可以写为:
6.2.2 变量
Verilog所有知识点
Verilog基础：1.间隔符：空格〔\b〕，Tab〔\t〕，换行符〔\n〕，换页符。
2.注释：/**/ //3.标识符，关键词：标识符由英文字母、数字、$符、下划线组成，以英文字母或下划线开头。
4.逻辑值：0：逻辑假1：逻辑真x或X：不确定状态z或Z：高阻态5.常量：<1>格式：<+/-><位宽>’<基数符号><数值>b/o/d/h:二、八、十、十六进制<2>数字可加下划线：8’b1001_1001表示8位二进制数10011001<3>科学计数：5E-4: 5*10^4<4>利用参数定义语句来定义一个标识符表示常量：parameter 参数名1=常量1，参数名2=常量2；例：parameter BIT=1,BYTE=8;6.字符串：双撇号内的字符序列，不能分多行书写，表达式或赋值语句中字符串要换成无符号整数，用8位ASCII码表示，一个8位ASCII码表示一个字符变量的数据类型：1.线网〔net type〕类型：线网类被定义后假设没有被元件驱动，则默认值为高阻态关键词：wire：wire[n-1:0]变量名1，变量名2，…，变量名n；除wire外还有wand、wor、tri、triand、trior、trireg2.寄存器类型：寄存器型变量只能在initial或always内被赋值，没被赋值默认为x状态。
4种类型的寄存器变量：<1>reg：行为描述中对寄存器型变量说明<2>integer：32位有符号整数型<3>real：64位有符号实型变量〔默认值是0〕<4>time：64位无符号时间型①reg：格式：reg[n-1:0]变量名1，…，变量名n；例：integer counter；initial //initial是过程语句结构，赋值给寄存器类型变量counter=-1;③real：通常用于对实数型常量进行储存运算例：real delta;initialbegindelta=4e10;delta=2.13endinteger i;initial i=delta; //i得到的值为2④time：主要用于储存仿真时间，只储存无符号整数，常调用系统函数$time例：time current_time;initialcurrent_time=$time;Verilog 基本结构module 模块名〔端口名1，端口名2，…〕端口类型说明〔input，output，inout〕//inout是双向端口参数定义；//将常量用符号常量代替，非必须结构数据类型定义〔wire，reg等〕实例化底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描述方式：①结构描述方式：调用其他已定义好的底层模块对整个电路进行描述，或直接调用基本门级元件描述。
FPGA笔记之verilog语言(基础语法篇)
FPGA笔记之verilog语言（基础语法篇）笔记之verilog语言（基础语法篇）写在前面：verilogHDL语言是面对硬件的语言，换句话说，就是用语言的形式来描述硬件线路。
因此与等软件语言不同，假如想要在实际的中实现，那么在举行verilog语言编写时，就需要提前有个硬件电路的构思和主意，同时，在编写verilog语言时，应当采纳可综合的语句和结构。
1. verilog 的基础结构1.1 verilog设计的基本单元——module在数字电路中，我们经常把一些复杂的电路或者具有特定功能的电路封装起来作为一个模块用法。
以后在运用这种模块化的封装时，我们只需要知道：1.模块的输入是什么；2.模块的输出是什么；3.什么样的输入对应什么样的输出。
而中间输入是经过什么样的电路转化为输出就不是我们在用法时需要特殊重视的问题。
当无数个这样的模块互相组合，就能构成一个系统，解决一些复杂的问题。
verilog语言的基础结构就是基于这种思想。
verilog中最基本的模块是module，就可以看做是一个封装好的模块，我们用verilog来写无数个基本模块，然后再用verilog描述多个模块之间的接线方式等，将多个模块组合得到一个系统。
那么一个module应当具有哪些要素呢？首先对于一个module，我们应当设计好其各个I/O，以及每个I/O的性质，用于与模块外部的信号相联系，让用法者知道如何连线。
第二，作为开发者，我们需要自己设计模块内部的线路来实现所需要的功能。
因此需要对模块内部浮现的变量举行声明，同时通过语句、代码块等实现模块的功能。
综上所述，我们把一个module分成以下五个部分：模块名端口定义I/O解释第1页共9页。
Verilog入门
– 数据流型描述
• 通过assign连续赋值实现组合逻辑功能的描 述
第五章 Verilog 语言
Verilog HDL结构
• Verilog HDL是由module模块组成，模块定义关键词 module 开始，到关键词 endmodule结束，每条Verilog语句以分号 “；”作为结束（块语句、编译向导、endmodule等除外）
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 与C语言的联系与区别
项目 C Verilog
执行顺序
时序概念 语法限制
顺序执行
无延迟 灵活完善
并行执行
存在延迟 限制严格，需 要有数字电路 的知识
第五章 Verilog 语言
Verilog概述
• 抽象层次
– 系统级：C等高级语言描述 – 行为级：模块的功能描述 – RTL级：寄存器与组合电路的合成 – 逻辑门级：基本逻辑门的组合（and, or, nand） – 开关级：晶体管开关的组合(nmos, pmos)
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
• 基本词法定义
– 空白符 : 空格（space bar），TAB 键，return键。 – 注释 (Comment) : “//”或“/*, */”。
第五章 Verilog 语言
Verilog 语法与实例
/* 2-to-1 multiplexer； out = a when sel = 0；out = b when sel = 1； */ module MUX_2（out, a, b, sel）； output out； input a, b, sel； //netlist not（sel_, sel）； and（a1, a, sel_）,（b1, b, sel）； or（out, a1, a2）； endmodule
Verilog HDL基础知识
tri tri0 tri1 triand trior trireg unsigned vectored wait wand weak0 weak1 while wire wor xnor xor
第3章 Verilog HDL基础知识
3.2 数 据 类 型
Verilog HDL支持两种形式的注释符：/*……*/与//。其中， /*……*/为多行注释符，用于对多行语句注释；//为单行注释符， 只对注释符所在的行有效。下面是一个使用注释符对1位加法器 进行说明的例子。
第3章 Verilog HDL基础知识
【例3-2】注释符的例子。
/* 该例利用一位加法器来说明单行注释符与多行注释符的
第3章 Verilog HDL基础知识
1. 字符串变量的声明 Verilog HDL中采用寄存器变量来存储字符串，寄存器变量的 位数要大于字符串的最大长度。需要注意的是，Verilog HDL中并 不需要特殊位来存储终止符。 【例3-6】字符串变量的声明。
reg [8*12：1] stringvar； initial
'<base_format><number> 符号“'”为基数格式表示的固有字符，该字符不能省略，否 则为非法表示形式；参数<base_format>用于说明数值采用的进制 格式；参数<number>为相应进制格式下的一串数字。这种格式未 指定位宽，其缺省值至少为32位。
第3章 Verilog HDL基础知识
第3章 Verilog HDL基础知识
module addbit (a，b，ci，sum，co)；
input
Verilog-HDL基础知识
Verilog-HDL基础知识第⼆章 Verilog-HDL基础知识1.Verilog-HDL概述1.1 什么是硬件描述语⾔（HDL）HDL：Hardware Description Language硬件描述语⾔HDL是⼀种⽤形式化⽅法描述数字电路和系统的语⾔，可以描述硬件电路的功能、信号连接关系和定时关系。
1.2 使⽤HDL的优点电路的逻辑功能容易理解；便于计算机对逻辑进⾏分析处理；把逻辑设计与具体电路的实现分成两个独⽴的阶段来操作；逻辑设计与实现的⼯艺⽆关；逻辑设计的资源积累可以重复利⽤；可以由多⼈共同更好更快地设计⾮常复杂的逻辑电路（⼏⼗万门以上的逻辑系统）。
1.3 Top_Down设计思想1.4 Verilog-HDL简介1.4.1 Verilog HDL的发展1.4.2 Verilog-HDL与VHDL的⽐较☆ VHDL－VHSIC Hardware Description Language。
VHDL于 1987年成为IEEE标准。
☆ Verilog-HDL简单易学，语法⽐较灵活。
VHDL语法严谨，需要较长的时间学会。
☆ Verilog-HDL在系统抽象⽅⾯⽐VHDL略差，但在门级开关电路描述⽅⾯⽐VHDL强。
1.4.3 Verilog-HDL 的应⽤ASIC和FPGA设计师可⽤它来编写可综合的代码。
描述系统的结构，做⾼层次的仿真。
验证⼯程师编写各种层次的测试模块对具体电路设计⼯程师所设计的模块进⾏全⾯细致的验证。
库模型的设计：可以⽤于描述ASIC 和FPGA的基本单元（Cell）部件，也可以描述复杂的宏单元（Macro Cell）。
1.4.4 Verilog-HDL的抽象级别⽤Verilog-HDL描述的电路设计就是该电路的Verilog HDL模型，这些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。
verilog 复位赋值
verilog 复位赋值摘要：1.Verilog 基础知识2.复位赋值的概念3.复位赋值的实现方法4.复位赋值的应用实例5.总结正文：一、Verilog 基础知识Verilog 是一种硬件描述语言，主要用于数字电路和模拟混合信号电路的描述。
它具有简洁、直观的特点，广泛应用于集成电路设计和验证领域。
Verilog 中的基本元素包括模块、声明、输入输出端口、变量、信号、运算符、条件语句、循环语句等。
二、复位赋值的概念在数字电路中，复位（reset）是指将某个信号或寄存器的值恢复到初始状态。
复位赋值就是在Verilog 代码中实现这一功能，即将某个信号或寄存器的值设置为初始值。
复位赋值可以用于模块的输入端口、输出端口以及内部变量。
三、复位赋值的实现方法在Verilog 中，可以使用连续赋值（assign）和过程赋值（process）两种方法实现复位赋值。
1.连续赋值（assign）连续赋值是一种简单的赋值方法，它将一个表达式的值直接赋给一个信号或寄存器。
连续赋值的语句格式为：```signal_name <= expression;```其中，`signal_name`是信号或寄存器的名称，`expression`是赋给信号或寄存器的值。
2.过程赋值（process）过程赋值是一种复杂的赋值方法，它包含一个敏感信号表，当敏感信号发生变化时，过程赋值中的语句会被执行。
过程赋值的语句格式为：```process(sensitive_signal)beginsignal_name <= new_value;end```其中，`sensitive_signal`是敏感信号，用于触发过程赋值的执行；`signal_name`是信号或寄存器的名称，`new_value`是赋给信号或寄存器的新值。
四、复位赋值的应用实例下面是一个简单的复位赋值应用实例，使用连续赋值方法实现：```module reset_example (input wire clk,input wire rst,output reg [7:0] counter);reg [7:0] cnt;always @(posedge clk or posedge rst) beginif (rst) begincnt <= 0;end else begincnt <= cnt + 1;endendassign counter = cnt;endmodule```在这个例子中，当复位信号（rst）为高电平时，计数器（counter）的值将被设置为0。
veriloga语法 electrical
veriloga语法electrical摘要：1.Verilog 语法基础2.电路描述与建模3.仿真与验证4.设计与实现正文：Verilog 是一种硬件描述语言，广泛应用于数字系统设计和验证。
在电子电路设计中，Verilog 可以描述和模拟电路行为，帮助工程师进行电路设计和优化。
下面我们将详细介绍Verilog 的基本语法以及如何使用Verilog 进行电路建模和仿真验证。
1.Verilog 语法基础Verilog 语法主要包括基本的数据类型、运算符、控制结构和模块等。
数据类型包括布尔型、整数型、实数型等，运算符包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符等。
控制结构包括if-else 语句、for 循环、while 循环等。
模块则是Verilog 设计的基本单元，包括输入端口、输出端口和行为描述等。
2.电路描述与建模使用Verilog 进行电路描述时，需要首先了解电路的基本结构和原理。
然后，通过Verilog 语言中的各种语法元素，描述电路的输入输出关系、逻辑行为等。
例如，可以使用verilog 中的"and"门、"or"门、"not"门等基本逻辑门来构建复杂的逻辑电路。
3.仿真与验证在Verilog 中，可以利用仿真工具对设计的电路进行功能验证。
常用的仿真工具包括ModelSim、VCS 等。
通过编写测试平台，可以对电路进行功能测试，检查电路是否按照预期进行工作。
仿真验证是电子设计过程中非常重要的环节，可以有效提高设计质量和可靠性。
4.设计与实现在完成电路建模和仿真验证后，可以进一步进行电路的实际设计和制作。
这包括硬件制作、软件编程等多个环节。
通过Verilog 语言，可以生成对应的硬件描述文件，供后续硬件制作和测试使用。
同时，Verilog 也可以与其他EDA 工具（如Cadence、Mentor Graphics 等）相结合，实现整个电子设计流程的自动化和智能化。
硬件描述语言verilog_HDL基础
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1.4 Verilog 目前的应用情况和适用的设计
Verilog 较为适合系统级(System)、算法 级(Alogrithem)、寄存器传输级(RTL)、逻辑 (Logic)、门级(Gate)和电路开关级(Switch)的
设计，而对于特大型（千万门级以上）的系 统级(System)设计，则VHDL更为合适。
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1.5 采用 Verilog HDL 设计复杂数字电路的优点
1.5.1 传统设计方法——电路原理图输入法
采用电路原理图输入法进行设计，周期长、需 要专门的设计工具、需手工布线等。这种低水平的 设计方法大大延长了设计周期。
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1.5.2 Verilog HDL 设计法与传统的电路 原理图输入法的比较
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3
什么是硬件描述语言
具有特殊结构能够对硬件逻辑电路的功能进行描述的一种高级 编程语言
这种特殊结构能够：
描述电路的连接 描述电路的功能 在不同抽象级上描述电路 描述电路的时序 表达具有并行性
HDL主要有两种：Verilog和VHDL
Verilog起源于C语言，因此非常类似于C语言，容易掌握 VHDL格式严谨 VHDL出现较晚，但标准化早。IEEE 1706-1985标准。
2020/2/28
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概述
Verilog HDL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。 • 提供了条件如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。 • 提供了可定义新的操作符的函数结构(function)。 • 提供了用于建立表达式的算术运算符、逻辑运算符、位运算 符。 • Verilog HDL语言作为一种结构化的语言也非常适合于门级 和开关级的模型设计。
Verilog语法基础(1)
值确定是指所有的位为0或1。 不确定值是有值为x或z的位。
module equalities1(); reg [3: 0] rega, regb, regc; reg val; initial begin rega = 4'b0011; regb = 4'b1010; regc = 4'b1x10; end initial fork #10 val = rega == regb ; // val = 0 #20 val = rega != regc; // val = 1 #30 val = regb != regc; // val = x #40 val = regc == regc; // val = x #50 $finish; join endmodule
module arithops (); 注意integer和reg parameter five = 5; 类型在算术运算 时的差别。integer integer ans, int; reg [3: 0] rega, regb; 是有符号数，而 reg是无符号数。 reg [3: 0] num; initial begin rega = 3; regb = 4'b1010; int = -3; //int = 1111……1111_1101 end initial fork #10 ans = five * int; // ans = -15 #20 ans = (int + 5)/ 2; // ans = 1 #30 ans = five/ int; // ans = -1 #40 num = rega + regb; // num = 1101 #50 num = rega + 1; // num = 0100 #60 num = int; // num = 1101 #70 num = regb % rega; // num = 1 #80 $finish; join endmodule
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。
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。
verilog入门基础教程
5．常量及其表示 ． 整数型 十进制数的形式的表示方法:表示有符号常量 十进制数的形式的表示方法:表示有符号常量 例如：30、－ 、－2 例如：30、－2 带基数的形式的表示方法: 表示常量 带基数的形式的表示方法: 表示常量 格式为： ><位宽 <基数符号><数值> 位宽> ><数值 格式为：<＋/－><位宽>’<基数符号><数值> 例如： 例如：3’b101、5’o37、8’he3，8’b1001_0011 、 、 ， 0.1、2.0、 十进制记数法 如： 0.1、2.0、5.67 科学记数法 如: 23_5.1e2、5E－4 、 －
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.常用 常用VHDL与Verilog两种语言的比较 与 两种语言的比较 常用
能力（ 能力（capability） ） VHDL 结构建模 抽象能力强 系统级－算法级－ 系统级－算法级－RTL级－逻辑级－门级 级 逻辑级－ Verilog 结构建模 具体物理建模能力强 算法级－ 算法级－RTL级－逻辑级－门级－版图级 级 逻辑级－门级－
2.3.1 Verilog语言的基本语法规则 语言的基本语法规则
为对数字电路进行描述, 语言规定了一套完整的语法结构。 为对数字电路进行描述,Verilog语言规定了一套完整的语法结构。 语言规定了一套完整的语法结构 的间隔符主要起分隔文本的作用， 1．间隔符: Verilog 的间隔符主要起分隔文本的作用，可以 间隔符 使文本错落有致，便于阅读与修改。 使文本错落有致，便于阅读与修改。 间隔符包括空格符（ ）、 ）、换行符 换行符（ 间隔符包括空格符（\b）、TAB 键（\t）、换行符（\n）及 换页符。 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。 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): */； 多行注释符(用于写多行注释): /* --- */； //开始到行尾结束为注释文字 开始到行尾结束为注释文字。 单行注释符 :以//开始到行尾结束为注释文字。
12_语法篇_Verilog基础语法
说明
a 大于 b a 小于 b a 大于等于 b a 大于等于 b a 等于 b a 不等于 b
Verilog基础语法 –运算符
逻辑运算符：
符号 ! &&
||
使用方法
说明
!a a && b a || b
a的非，如果a为0，那么a的非是1。 a 与上 b，如果a和b都为1，a&&b结果才为 1，表示真。 a 或上 b，如果a或者b有一个为1，a||b结果 为1，表示真。
下面我们分别对这些运算符进行介绍。
Verilog基础语法 –运算符
算术运算符：
符号 + * / %
使用方法
a+b a-b a*b a/b a%b
说明
a 加上 b a 减去 b a 乘以 b a 除以 b a 模除 b
Verilog基础语法 –运算符
关系运算符：
符号
> < <= >= == !=
使用方法
a^b
将 a 的每个位与 b 相同的位进行异或
Verilog基础语法 –运算符
移位运算符：
符号
<< >>
使用方法
a << b a >> b
说明
将 a 左移 b 位 将 a 右移 b 位
Verilog基础语法 –运算符
拼接运算符：
符号 {}
使用方法 {a,b}
说明
将 a 和 b 拼接起来，作为一个 新信号
Verilog基础语法 –运算符
运算符的优先级：
VERILOGHDL语言基础
VERILOGHDL语⾔基础第1节 Verilog HDL语⾔简介Verilog HDL语⾔简介Verilog HDL和VHDL是⽬前世界上最流⾏的两种硬件描述语⾔（HDL：Hardware Description Language），均为IEEE标准，被⼴泛地应⽤于基于可编程逻辑器件的项⽬开发。
⼆者都是在20世纪80年代中期开发出来的，前者由Gateway Design Automation公司（该公司于1989年被Cadence公司收购）开发，后者由美国军⽅研发。
HDL语⾔以⽂本形式来描述数字系统硬件结构和⾏为，是⼀种⽤形式化⽅法来描述数字电路和系统的语⾔，可以从上层到下层来逐层描述⾃⼰的设计思想。
即⽤⼀系列分层次的模块来表⽰复杂的数字系统，并逐层进⾏验证仿真，再把具体的模块组合由综合⼯具转化成门级⽹表，接下去再利⽤布局布线⼯具把⽹表转化为具体电路结构的实现。
⽬前，这种⾃顶向下的⽅法已被⼴泛使⽤。
概括地讲，HDL语⾔包含以下主要特征：* HDL语⾔既包含⼀些⾼级程序设计语⾔的结构形式，同时也兼顾描述硬件线路连接的具体结构。
* 通过使⽤结构级⾏为描述，可以在不同的抽象层次描述设计。
HDL语⾔采⽤⾃顶向下的数字电路设计⽅法，主要包括3个领域5个抽象层次。
* HDL语⾔是并⾏处理的，具有同⼀时刻执⾏多任务的能⼒。
这和⼀般⾼级设计语⾔（例如C 语⾔等）串⾏执⾏的特征是不同的。
* HDL语⾔具有时序的概念。
⼀般的⾼级编程语⾔是没有时序概念的，但在硬件电路中从输⼊到输出总是有延时存在的，为了描述这⼀特征，需要引⼊时延的概念。
HDL语⾔不仅可以描述硬件电路的功能，还可以描述电路的时序。
2.1.1 Verilog HDL语⾔的历史1983年，Gateway Design Automation（GDA）硬件描述语⾔公司的Philip Moorby⾸创了Verilog HDL。
后来Moorby成为Verilog HDL-XL的主要设计者和Cadence公司的第⼀合伙⼈。
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
Verilog语言基础入门
❑ 非阻塞型过程赋值 “<＝” ：一条非阻塞型赋值语句的 执行，并不会影响块中其它语句的执行。
❑ 连续赋值语句：用关键词 assign，只要输入端操作数的 值
发生变化，该语句就重新计算并刷新赋值结果
数据类型
线网类型（wire）：表示 Verilog 元件间的物理连线，一般使 用持续赋值 assign 语句赋值
5
寄存器类型（reg）：表示一个抽象的数据存储单元，它只能 在 always 语句和 initial 语句中被赋值
❑ 数组
❑ reg [15:0] reg_file[0:31]; // 32 个 16 位的寄存器构成的寄 存器堆
行为描述
6
module mux2_1(out1, a, b, sel) ; output reg out1, out2; input a, b; input sel;
➢ 测试模块中要调用到设计块，只有这样才能对它进行测试； ➢ 测试模块中应包含测试的激励信号源； ➢ 测试模块能够实施对输出信号的检测。
8
Verilog 电路的仿真与验证
8
Testbench 实例
9
Verilog HDL 语言入门
Verilog 程序的最基本结构
❑ 模块（module）是 Verilog 的基本描述单位，用于 描
述某个设计的功能或结构 ❑ 一个模块可以在另一个模块中使用。
❑ Verilog 大小写敏感
Verilog 模块
• 一个ssign out2 = a+b; //持续赋值语句
always @(sel or a or b) begin if (sel) out1 = b; else out1 = a; end endmodule
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例子二
module muxtwo (out, a, b, sl); input a,b,sl; output out; not u1(ns1，sl)； and #1 u2(sela，a，nsl)； and #1 u3(selb，b，sl)； or #2 u4(out ，sela，selb)； endmodule
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常用Verilog语法之三
条件语句（if_else ,case) 循环语句(forever,repeat,while,for)
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例子程序
If else 语句
常用Verilog语法之二
逻辑；关系；等式；移位；位拼接；缩减 运算符 优先级别 关键词 赋值语句和块语句（顺序块、并行块、块 名、起始时间和结束时间）
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常用语法之二
位拼接运算符{ }，在C语言没有定义，但 在verilog 中确是一种十分有用的语法； 缩减运算符也是C语言所没有的，合理的使 用缩减运算符可以使程序简洁、明了； 阻塞和非阻塞赋值也是C语言没有的。我们 应当理解这是十分重要的概念，特别在编 程写综合风格的模块中要加以注意；
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常用Verilog语法之五
原则四:在同一个always块中同时建立时序 和组合逻辑电路时,用非阻塞赋值; 原则五:在同一个always块,不要同时使用 非阻塞赋值和阻塞赋值; 原则六:不要在多个always块中为同一个变 量赋值; 原则七:用$strobe系统任务来显示用非阻 塞赋值的变量值; 原则八:在赋值是不要用#0延迟;
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Verilog语法的基本概念
每个模块要进行端口定义,并说明输入输出 口,然后对模块的功能进行 描述。 Verilog HDL程序的书写格式自由,一行可 以写几个语句,一个语句也可以分写多行。 除了endmodule语句外,每个语句和数据定 义的最后必须有分号。 可以用/*.....*/和//.......对Verilog HDL程序的任何部分作注释。一个好的,有 使用价值的源程序都应当加上必要的注释, 以增强程序的可读性和可维护性。
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例子三
module adder ( count,sum,a,b,cin ); input [2:0] a,b; input cin; output count; output [2:0] sum; assign {count,sum} = a + b + cin; endmodule
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常用Verilog语法之五
宏定义字符串引用时,不要忘记,要用` 引 号 Include等编译预处理也必须用`引导,而不 是与C语言一样用#引导或不需要引导符; 关于阻塞和非阻塞的原则归纳总结:原则一 :时序电路建模时,用非阻塞赋值; 原则二:锁存器电路建模时,用非阻塞赋值; 原则三:用always块写组合逻辑时,采用阻 塞赋值;
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常用Verilog语法之五
$stop 和$finish常用在测试模块的 initial模块中,配合时间延迟用来控制仿 真的持续时间; $random在编写测试程序是十分有用的,可 以用来产生边沿不稳定的波形,和随机出现 的脉冲; $readmem在编写测试程序是也十分有用,可 以用来生成给定的复杂数据流.
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练习
分别使用如下方式设计一个3输入或门 or3： 连续赋值 原语调用 UDP 过程赋值
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练习
设计一个对同步输入码流中“10110”序列 的检测电路 完成一个8位的双向移位寄存器的设计。要 求能够在控制信号和时钟的共同作用下进 行并行输入、左移和右移操作。其中的左 移与右移操作都是用外来数据位填充移空 位的。
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常用Verilog语法之四
Always的时间控制可以是沿触发也可以是 电平触发,可以是单个信号也可以是多个信 号,中间需要用关键字OR 连接; 沿触发的always块常常描述时序行为,如有 限状态机; 电平触发的always块常常用来描述组合逻 辑电路; $display 和$write的格式需要注意;
Verilog HDL 基础总结
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Verilog语法的基本概念
Verilog程序是由模块构成的。每个模块的内 容都是位于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。正因为如此才 可以将大型的的数字电路设计分割成不同的 小模块来实现特定功能。
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常用Verilog语法之一
模块的结构（模块端口定义；模块内容） 数据类型及其常量和变量 运算符及表达式
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常用Verilog语法之一
在Verilog模块中所有过程块（initial, always）、连续赋值语句、实例引用都是 并行的； 他们表示的是一种通过变量名互相连接的 关系 在同一模块中这三者出现的先后顺序没有 关系。 只有连续赋值的语句assign和实例引用语 句可以独立与过程块而存在于模块功能定 义部分。
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Verilog语法的基本概念
如果每个模块都是可以综合的，通过综合 工具可以把它们的功能描述全都转换为最 基本的逻辑单元描述，最后可以用一个上 层模块通过实例引用把这些模块连接起来 ，把它们整合成一个很大的逻辑系统。 Verilog 模块可以分为两种类型：一种是 为了让模块最终能生成电路结构，另一种 只是为了测试所设计的电路其逻辑功能是 否正确。
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例子一
module muxtwo (out, a, b, sl); input a,b,sl; output out; reg out; always @ (sl or a or b) if (!sl) out = a; else out = b; endmodule
module EN, Q, CA ) ; input output reg test ( CK, RES, ; CK , RES, EN Q, CA ; Q ;
4 选一
4 to 1 seleclter (use function case) module test(din, sel, dout ) ; input [3:0] din ; input [1:0] sel ; output dout ; function select ; input [3:0] din ; input [1:0] sel ; case (sel) 2'h0: select = din[0] ; 2'h1: select = din[1] ; 2'h2: select = din[2] ; 2'h3: select = din[3] ; default select = 1'bx ; endcase endfunction assign dout = select ( din, sel ) ; endmodule
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常用Verilog语法之五
在多模块调试的情况下,$monitor需配合 $monitoron 与$monitoroff使用 $monito与$display的不同之处在于 $monitor是连续监视数据的变化, 因而往 往只要在测试模块的initial块中调用一次 就可以监视被测试的所以感兴趣的信号,不 需要也不能在always过程中调用$monitor $time常用在$monitor中,用来做时间标记
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常用Verilog语法之四
initial begin areg=0; //初始化寄存器areg for(index=0;index memory[index] =0; //初始化一个memory end 在这个例子中用initial语句在仿真开 始时对各变量进行初始化，注意这个初始 化过程不需要任何时间。
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பைடு நூலகம்
常用Verilog语法之五
系统任务$monitor 时间度量系统函数$time 系统任务$finish $stop $readmemb $readmemh $random 编译预处理(宏定义;文件包含处理;时间尺 度;条件编译命令)
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常用Verilog语法之四
always语句后跟着的过程块是否运行，则 要看它的触发条件是否满足，如满足则运 行过程块一次，再次满足则再运行一次， 直至仿真过程结束; 在一个模块中，使用initial和always语句 的次数是不受限制的，它们都是同时开始 运行的; task和function语句可以在程序模块中的 一处或多处调用;