第四章 Verilog HDL行为语句
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>
verilogHDL培训教程华为
verilogHDL培训教程华为近年来，随着人工智能、物联网和5G等新兴技术的快速发展，数字电路设计和FPGA开发方面的需求也越来越迫切。
而Verilog HDL已成为数字电路设计中最受欢迎和广泛使用的硬件描述语言之一。
因此，华为公司推出了一系列的Verilog HDL培训教程，帮助从业人员快速获得这个技能。
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教程内容科学、系统，结合了中国实际情况，给人耳目一新的感觉。
华为Verilog HDL培训教程遵从"理论与实践相结合"的原则，保证学生能够灵活应用所学知识。
在理论教学方面，华为Verilog HDL培训教程先后介绍和讲解了Verilog HDL的基础概念、语法、数据类型、运算符、模块等。
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教材编制过程中对各章节的课程设计进行了充分的考虑，让学生可以从基础入手，系统性、完整性地掌握Verilog HDL语言。
总之，华为Verilog HDL培训教程尽力使学习过程严谨、声音，减少因知识不足而带来的错误和困惑。
华为Verilog HDL培训教程的课程设置华为Verilog HDL培训教程旨在让学员了解数字电路设计中最常用的硬件描述语言-- Verilog HDL，并在FPGA开发板上完成一些典型实验。
华为Verilog HDL培训教程包含以下章节：第一章：Verilog HDL基础概念在本章中，学生将学习Verilog HDL的起源、产生背景、基本概念、Verilog HDL的体系结构、Verilog HDL模块体系结构等知识。
Verilog语言设计教程
2018/10/19
计算机科学与技术学院
5
1.1 硬件描述语言 Verilog HDL
Verilog HDL语言是基于C语言发展起来的硬件描述语言，于1983年由 GDA公司首创。 1995年Verilog HDL语言成为IEEE标准，编号：IEEE Std1364-1995。 Verilog HDL语言具有简捷、高效、易学易用、功能强大等优点，逐 步为设计人员所接收和喜爱。 Verilog语言支持的EDA工具较多，适合于寄存器传输级（RTL）和门 电路级的描述，其综合过程比VHDL简单，但在高级描述方面不如VHDL。 VHDL比Verilog HDL早几年成为I EEE标准； VHDL语法/结构比较严格，因而编写出的模块风格比较清晰； VHDL比较适合由较多的设计人员合作完成的特大型项目。
[例] 8位计数器 module counter8 ( out,cout,data,load, cin,clk ); 端口定义 output [7:0] out; output cout; I/O说明 input [7:0] data; input load, cin,clk ; 信号类型声明 reg[7:0] out; always @(posedge clk) begin if(load) 功能描述 out <= data; // 同步预置数据 else out < = out + 1 + cin; // 加1计数 end assign cout = &out & cin; //若out为8‘hFF，cin为1，则cout为1 endmodule 位运算符 缩减运算符
2018/10/19
计算机科学与技术学院
硬件描述语言 Verilog HDL
`include指令
变量声明（wire,reg及其它类型） 数据流语句（assign） 低层模块的实例 过程块always和initial（包含所有的行为语句） 任务（task）和函数（function）
endmodule; 模块结束语句
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4.3.3 模块和端口
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4.3.3 模块和端口
3．$stop任务和$finish任务
۞ $stop任务使得仿真被挂起（例：暂停仿真以检查 信号值 ）
۞ $finish任务将结束仿真，并退出仿真环境
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4.3.3 系统任务和系统函数
常用的几个系统任务和系统函数：
4．时间函数：$time ，$stime ，$realtime 5．$random函数
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4.4.2 数据类型
2．变量（Variable）类型 （reg、integer、time、real、realtime） 数据存储单元的抽象，下一次赋值前，变量的值保持不变 （1）寄存器（reg）变量类型
۞ 对应具有状态保持作用的硬件电路，如触发器、锁存器等
۞ 声明形式：reg [msb:lsb] reg1,reg2,...regN;
3
4.1 HDL简介
4.1.1 关于HDL（硬件描述语言）
使用HDL ۞用一种高级语言来表达大规模集成电路的功能，隐藏
其具体实现的细节，对数字电路和数字逻辑系统能够 进行形式化的描述。 ۞提高逻辑设计效率，降低设计成本，缩短设计周期。 ۞多方位的仿真可以在设计完成之前检测到其错误，减 少设计重复的次数，使第一次投片便能成功实现芯片 成为可能。 ۞使检测各种设计方案变得容易和方便，对方案的修改 只需要修改HDL程序，比修改原理图容易得多。
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 HDL语言
2021/8/14
22
5. 等式操作符（Equality operators）
等值操作符包括：
==（等于）、！=（不等于）、===（全等）、 ！==（不全等）4种。
2021/8/14
4
2. 信号类型声明
变量类型声明用来说明设计电路的功能描述中，所用的信号 的数据类型以及函数声明。
变量的数据类型主要有连线（wire）、寄存器（reg）、整型 （integer）、实型（real）和时间（time）等类型。
2021/8/14
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3. 功能描述
功能描述是Verilog HDL程序设计中最主要的部分，用 来描述设计模块的内部结构和模块端口间的逻辑关系，在电 路上相当于器件的内部电路结构。
① 首字符不能是数字。
② 字符数不能多于1024个。 ③ 大小写字母是不同的。
④ 不要与关键字同名。
2021/8/14
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4.2.6 操作符
操作符也称为运算符，是Verilog HDL预定义的函数名 字，这些函数对被操作的对象（即操作数）进行规定的运算， 得到一个结果。
操作符通常由1～3个字符组成，例如，“+”表示加操作， “==”（两个=字符）表示逻辑等操作，“===”（3个=字符） 表示全等操作。有些操作符的操作数只有1个，称为单目操作； 有些操作符的操作数有2个，称为双目操作；有些操作符的操 作数有3个，称为三目操作。
字符串是用双引号括起来的可打印字符序列，它必须包含在同 一行中。例如，
“ABC”， “A BOY.” ，“A”， “1234” 都是字符串。
Verilog HDL数字设计教程(贺敬凯)第4章
module multiplexer_N( X1,X2,X3,X4, sel,Y);
parameter N=8; //该参数定义了一个8位的4选1多 路选择器 input[N-1: 0] X1,X2,X3,X4;
第4章 Verilog HDL常用电路设计 input[1:0] sel;
output reg [N-1: 0] Y; always @(sel,X1,X2,X3,X4) case(sel) 2'b00: Y = X1;
output reg[N-1:0] out; always @(enable,input3,input2,input1,input0) begin
第4章 Verilog HDL常用电路设计
if(enable==2'b00) out=input3; else out='bz; if(enable==2'b01) out=input2; else out='bz;
endmodule
第4章 Verilog HDL常用电路设计 程序说明：
(1) 程序中定义了一个输入sel，一个输出Y，使用控制 信号sel来确定Y的输出。 (2) 由于本程序涉及求以2为底的对数计算，因此若修改 参数N，sel的位数就要手工做相应调整，这样才可实现任意 位数的译码器。
第4章 Verilog HDL常用电路设计
第4章 Verilog HDL常用电路设计
begin case(sel) 3'b000: result=X+Y; //加法 3'b001: result=X-Y; //减法 3'b010: result=X<<1; //左移1位 3'b011: result=X>>1; //右移1位 3'b100: result=X&Y; //相与 3'b101: result=X^Y; //异或 3'b110: result=~X; //求反 3'b111: result=X; //直通 endcase end endmodule
VerilogHDL简明教程：第4章表达式
本章讲述在Verilog HDL中编写表达式的基础。
表达式由操作数和操作符组成。
表达式可以在出现数值的任何地方使用。
4.1 操作数操作数可以是以下类型中的一种：1) 常数2) 参数3) 线网4) 寄存器5) 位选择6) 部分选择7) 存储器单元8) 函数调用4.1.1 常数前面的章节已讲述了如何书写常量。
下面是一些实例。
256,7 //非定长的十进制数。
4'b10_11, 8'h0A //定长的整型常量。
'b1, 'hFBA //非定长的整数常量。
90.00006 //实数型常量。
"BOND" //串常量；每个字符作为8位ASCII值存储。
表达式中的整数值可被解释为有符号数或无符号数。
如果表达式中是十进制整数，例如，12被解释为有符号数。
如果整数是基数型整数（定长或非定长），那么该整数作为无符号数对待。
下面举例说明。
12是01100的5位向量形式（有符号）-12是10100的5位向量形式（有符号）5'b01100是十进制数12（无符号）5'b10100是十进制数20（无符号）4'd12是十进制数12（无符号）更为重要的是对基数表示或非基数表示的负整数处理方式不同。
非基数表示形式的负整数作为有符号数处理，而基数表示形式的负整数值作为无符号数。
因此-44和-6'o54 （十进制的44等于八进制的54）在下例中处理不同。
integer Cone;. . .Cone = -44/4Cone = -6'o54/ 4;注意－44和－6'o54以相同的位模式求值；但是－44作为有符号数处理，而－6'o54作为无符号数处理。
因此第一个字符中Cone的值为－11，而在第二个赋值中Cone的值为1073741813。
4.1.2 参数前一章中已对参数作了介绍。
参数类似于常量，并且使用参数声明进行说明。
下面是参数说明实例。
verilog hdl答案
第1章简介1.Verilog HDL是在哪一年首次被IEEE标准化的？Verilog HDL是在1995年首次被IEEE标准化的。
2.Verilog HDL支持哪三种基本描述方式Verilog HDL可采用三种不同方式或混合方式对设计建模。
这些方式包括：行为描述方式—使用过程化结构建模；数据流方式—使用连续赋值语句方式建模；结构化方式—使用门和模块实例语句描述建模3.可以使用Verilog HDL描述一个设计的时序吗？Verilog HDL可以清晰的建立时序模型，故可以使用Verilog HDL描述一个设计的时序。
4.语言中的什么特性能够用于描述参数化设计？在行为级描述中， Verilog HDL不仅能够在RT L级上进行设计描述，而且能够在体系结构级描述及其算法级行为上进行设计描述，而且能够使用门和模块实例化语句在结构级进行结构描述，这种特性可用于描述参数化设计。
5.能够使用Verilog HDL编写测试验证程序吗？能，可以编写testbench来对编写的程序进行验证。
6.Verilog HDL是由哪个公司最先开发的？Verilog HDL是由Gateway Design Automation公司最先开发的7.Verilog HDL中的两类主要数据类型是什么？线网数据类型和寄存器数据类型。
线网类型表示构件间的物理连线，而寄存器类型表示抽象的数据存储元件。
8.UDP代表什么？UDP代表用户定义原语9.写出两个开关级基本门的名称。
pmos nmos10.写出两个基本逻辑门的名称。
and or第2章 HDL指南1. 在数据流描述方式中使用什么语句描述一个设计？设计的数据流行为使用连续赋值语句进行描述2. 使用` t i m e s c a l e 编译器指令的目的是什么？举出一个实例。
使用编译指令将时间单位与物理时间相关联。
例如` timescale 1ns /100ps 此语句说明时延时间单位为1ns并且时间精度为100ps (时间精度是指所有的时延必须被限定在0.1ns内)3. 在过程赋值语句中可以定义哪两种时延？请举例详细说明。
第四章 Verilog基本语法(一)PPT教学课件
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
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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
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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数字设计与综合(第二版) 第四章课后习题答案
1．模块的基本组成部分有哪些？哪几个部分必须出现？答：模块的基本组成部分包括：关键字module ，模块名、端口列表、端口声明和可选的参数声明，模块内部还有5个基本组成部分是：变量声明、数据流语句、低层模块实例、行为语句块以及任务和函数。
在模块的所有组成部分中，只有module 、模块名和endmodule 必须出现，其他部分都是可选的，用户可以根据设计的需要随意选用。
2．一个不与外部环境交互的模块是否有端口？模块定义中是否有端口列表？答：严格意义上讲，一个模块如果与外界没有任何交互，那么自然是不需要有而且是不可能有端口的。
在没有端口的情况下，端口列表自然也是不存在的。
3．一个4位并行移位寄存器的I/O 引脚如下图所示。
写出模块shift_reg 的定义，只需写出端口列表和端口定义，不必写出模块的内部结构。
答：模块代码如下：module shift_reg(clock,reg_in,reg_out);input clock;input [3:0] reg_in;output [3:0] reg_out;//********XXXXXXX**************endmodule4．定义一个顶层模块stimulus ，在其中声明reg 变量REG_IN （4位）和CLK （1位）以及wire变量REG_OUT （4位）。
在其中调用（实例引用）模块shift_reg ，实例名为sr1，使用顺序端口连接。
答：模块代码如下module stimulus();reg CLOCK;reg [3:0] REG_IN;wire [3:0] REG_OUT;//*******connect in order************shift_reg sr1(CLOCK,REG_IN,REG_OUT);endmodulereg_in [3:0] clockreg_out [3:0]32Verilog HDL数字设计与综合（第二版）5．将上题的端口连接方法改为命名连接。
《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
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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。
4 verilog hdl语法
5、$readmemh，$readmemb 属于文件读写控制，其作用是从外部文件中读取数据并放 入存储器中，一个是16进制，一个是2进制 格式：$ readmemh(“数据文件名”，存储器名，起始地址， 结束地址) $ readmemb(“数据文件名”，存储器名，起始地址， 结束地址) 6、$random 产生随机数的系统函数，每次调用都会返回一个32位的随 机数，该随机数是一个带符号整数
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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 */
'Bx0, 5'b0x110, 'da30, 10'd2,
'hzF
18
练习
下列数字的表示是否正确？
6'd18,
d2,
'hzF
19
下列表达式的位模式是什么？ 7'o44 'Bx0 5'bx110 'hA0 10'd2 'hzF 0100100
20
345readmemhreadmemb属于文件读写控制其作用是从外部文件中读取数据并放入存储器中一个是16进制一个是2进制格式readmemh数据文件名存储器名起始地址结束地址readmemb数据文件名存储器名起始地址结束地址6random产生随机数的系统函数每次调用都会返回一个32位的随机数该随机数是一个带符号整数35367fopenfclose打开和关闭文件格式fopenfilenamefclosefilename373839404142430低电平逻辑0或逻辑非1高电平逻辑1或真x或x不确定或未知的逻辑状态z或z高阻态verilog中的所有数据类型都在上述4类逻辑状态中取值其中x和z都不区分大小写也就是说值0x1z与值0x1z是等同的
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。
常见组合逻辑电路
module mult_for(outcome,a,b); 7、 说 明 该 电 路 的 功 能
parameter size=8;
input[size:1] a,b; output [2*size:1] outcome; reg [2*size:1] outcome; integer i; 功 能： 两 个 八 位 数 相 乘
三、常用时序电路模块设计
(一) 简单时序逻辑电路的描述
基本D触发器
module DFF(Q,D,CLK); output Q;
※通常使用always @(posedge clk)或 @(negedge clk)块 来描述时序逻辑。
input D,CLK;
reg Q; always @(posedge CLK)
Q<=D;
endmodule
上升沿有效的边沿结构的D触发器ຫໍສະໝຸດ (二) 复杂时序逻辑电路的描述
※通常在always 过程语句里使用条件语句 来实现较复杂的时序逻辑电路 。
1、带清零端、置1端的D触发器
module DFF1(q,qn,d,clk,set,reset); output q,qn; input d,clk,set,reset; reg q,qn; always @(posedge clk ) begin if(!reset) begin q=0; qn=1; end
2、BCD码—— 七段数码显示 译码器
QUARTUS II编译后的生成的模块符号：
module encoder8_3(outcode,a,b,c,d,e,f,g,h); output[2:0] outcode; input a,b,c,d,e,f,g,h; reg[2:0] outcode; always @(a or b or c or d or e or f or g or h) begin if(h) outcode=3‟b111; else if(g) outcode=3‟b110; else if(f) outcode=3‟b101; else if(e) outcode=3‟b100; else if(d) outcode=3‟b011; 要求:输入高电平 有效,输出为原码, else if(c) outcode=3‟b010; else if(b) outcode=3‟b001; 哪一个输入的优先 else if(a) outcode=3‟b000;
veriloghdl答案
verilog-hdl答案第1章简介1.Verilog HDL是在哪一年首次被IEEE标准化的？Verilog HDL是在1995年首次被IEEE标准化的。
2.Verilog HDL支持哪三种基本描述方式Verilog HDL可采用三种不同方式或混合方式对设计建模。
这些方式包括：行为描述方式—使用过程化结构建模；数据流方式—使用连续赋值语句方式建模；结构化方式—使用门和模块实例语句描述建模3.可以使用Verilog HDL描述一个设计的时序吗？Verilog HDL可以清晰的建立时序模型，故可以使用Verilog HDL描述一个设计的时序。
4.语言中的什么特性能够用于描述参数化设计？在行为级描述中， Verilog HDL不仅能够在RT L级上进行设计描述，而且能够在体系结构级描述及其算法级行为上进行设计描述，而且能够使用门和模块实例化语句在结构级进行结构描述，这种特性可用于描述参数化设计。
5.能够使用Verilog HDL编写测试验证程序吗？能，可以编写testbench来对编写的程序进行验证。
6.Verilog HDL是由哪个公司最先开发的？Verilog HDL是由Gateway Design Automation公司最先开发的7.Verilog HDL中的两类主要数据类型是什么？线网数据类型和寄存器数据类型。
线网类型表示构件间的物理连线，而寄存器类型表示抽象的数据存储元件。
8.UDP代表什么？UDP代表用户定义原语9.写出两个开关级基本门的名称。
pmos nmos10.写出两个基本逻辑门的名称。
and or第2章 HDL指南1. 在数据流描述方式中使用什么语句描述一个设计？设计的数据流行为使用连续赋值语句进行描述2. 使用` t i m e s c a l e 编译器指令的目的是什么？举出一个实例。
使用编译指令将时间单位与物理时间相关联。
例如` timescale 1ns /100ps 此语句说明时延时间单位为1ns并且时间精度为100ps (时间精度是指所有的时延必须被限定在0.1ns内)3. 在过程赋值语句中可以定义哪两种时延？请举例详细说明。
Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用(第二版)(蔡觉平) (4)
本章通过数字电路中基本逻辑电路的Verilog HDL程序设计 进行讲述，要求读者掌握基本逻辑电路的可综合性设计，为 具有特定功能的复杂电路的设计打下基础。
组合电路的设计需要从以下几个方面考虑：首先，所 用的逻辑器件数目最少，器件的种类最少，且器件之间的连 线最简单，这样的电路称为“最小化”电路。其次，为了满 足速度要求，应使级数尽量少，以减少门电路的延迟；电路 的功耗应尽可能地小，工作时稳定可靠。
组合逻辑电路的描述方式有四种：真值表、逻辑代数、 结构描述、抽象描述。采用Verilog HDL进行组合逻辑电路 设计主要采用的就是这几种方式。下面结合具体的实例简单 介绍达四种描述方式。 20
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例4.1-1 用Verilog HDL语言设计模256(8 bit)计数 器。
(a) 可综合程序描述方式： module counter (count,clk,reset); output count; input clk,reset; reg [7:0] count; reg out; always @(posedge clk) 7
wire [1:0] sum; reg OUT; assign sum=A+B+C; always @(sum)
if (sum>1) else
endmodule
OUT=1; OUT=0;
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可以看到，以上4种Verilog HDL描述方式都可以对表决 电路进行设计。这里应该指出的是，Verilog HDL程序是对 逻辑电路功能的描述性设计，并非最终得到的电路。EDA综 合工具可以将Verilog HDL程序综合成物理电路形式，通过 电路优化，从而得到符合设计要求的最简化电路。采用 Synplify软件对上面4种方法中任一种方法设计的Verilog HDL程序进行综合(采用Altera公司的Stratix Ⅱ器件)，可 以得到相同的最简化电路，如图4.2-4所示。
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芜湖职业技术学院 forever语句 forever语句的使用格式如下： forever 或 forever 语句； begin …… end forever循环语句连续不断地执行后面的语句或语句块，常 用来产生周期性的波形，作为仿真激励信号for语句一般用在 initial过程语句中，若要用它来进行模块描述，可用disable语 句进行中断。
芜湖职业技术学院 举例:3个分别用for、repeat、while语句实现的同一个循环
芜湖职业技术学院 应用举例：采用for循环语句设计一个“七人表决 器”，通过一个for循环语句统计赞成人数，若超过4人 赞成则通过。
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用vote[6:0]表示7个人的投票情况，“1”代表赞成， 即vote[i]为第“1”代表第i个赞成，pass=“1”表示表决 通过
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第4章 Verilog HDL行为语句 章 行为语句
赋值语句(assign、=、<=) 、 、 赋值语句 条件语句(if-else、case) 条件语句 、 循环语句(for、forever、repeat、while) 、 循环语句 、 、 过程语句(initial、always) 、 过程语句 块语句(begin-end、fork-join) 、 块语句 编译向导
1. 连续赋值语句 数据流的描述是采用连续赋值语句 (assign )语句来实现的，语法如下： 语句来实现的， 语句来实现的 语法如下： assign net_type=表达式； 表达式； 表达式
连续赋值语句用于组合逻辑的建模。等式左边是 连续赋值语句用于组合逻辑的建模。等式左边是wire类 类 型的变量，等式右边可以是常量， 型的变量，等式右边可以是常量，或是由运算符如逻辑运 算符、算术运] Z, Preset, Clear; //线网说明 线网说明 assign Z = Preset & Clear; //连续赋值语句 连续赋值语句
芜湖职业技术学院 例如： @(a) @(a or b) @(posedge clock) @(negedge clock) //当信号a值发生改变时 //当信号a或信号b的值发生改变时 //当clock的上升沿到来时 //当clock的下降沿到来时
(3)if(条件表达式1) 语句1； else if (条件表达式2) 语句2； else if (条件表达式3) 语句3； …… else 语句n;
芜湖职业技术学院 例如 if(Sum < 60) begin Grade = C; Total_C = Total _c + 1; end else if(Sum < 75) begin Grade = B; Total_B = Total_B + 1; end else begin Grade = A; Total_A = Total_A + 1; end
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例如
begin case (HEX) 4'b0001 : LED = 7'b1111001; // 1 4'b0010: LED = 7'b0100100; // 2 4'b0011: LED = 7'b0110000; // 3 4'b0100: LED = 7'b0011001; // 4 4'b0101: LED = 7'b0010010; // 5 4'b0110: LED = 7'b0000010; // 6 4'b0111: LED = 7'b1111000; // 7 4'b1000: LED = 7'b0000000; // 8 4'b1001: LED = 7'b0010000; // 9 4'b1010: LED = 7'b0001000; // A 4'b1011: LED = 7'b0000011; // B 4'b1100: LED = 7'b1000110; // C 4'b1101: LED = 7'b0100001; // D 4'b1110: LED = 7'b0000110; // E 4'b1111: LED = 7'b0001110; // F default :LED = 7'b1000000; // 0 Endcase
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1. always过程语句 过程语句
always过程语句使用模板如下： always @(<敏感信号表达式event-expression>) begin //过程赋值 //if-else,case选择语句 //while,repeat,for循环 //task,function调用 end
设计者原意是设计一个二输 入与门，但因if语句中无else 语句，在逻辑综合时会认为 else语句 为：“c=c”,即保持 不变，形成了一个隐含锁存 器。因此需要加一条语句： else c=0;
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4.3 循环语句
在Verilog HDL中存在4种类型的循环语句，可用来控 制语句执行次数。这4种语句分别为： (1)forever：连续地执行语句，多用在“initial”块中，以生 成 时钟等周期性波形。 (2)repeat：连续执行一条语句n次； (3)while：执行一条语句，直到某个条件不满足； (4)for：有条件的循环语句
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3. while 和forever语句 语句
While语句 while语句的使用格式如下： while（循环执行条件表达式）语句； 或 while（循环执行条件表达式）begin …… end while语句在执行时，首先判断循环执行条件表达式是否 为真，若为真，执行后面的语句或语句块，然后再回头判断循 环执行条件表达式是否为真，为真的话，再执行一遍后面的语 句，如此不断，直到条件表达式不为真。因此，在执行语句中， 必须有一条改变循环执行条件表达式的值的语句。
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3. 条件语句使用要点
在使用条件语句时，应注意列出所有条件分支，否则， 在使用条件语句时，应注意列出所有条件分支，否则，编译器认为条 件不满足时，会引起一个触发器保持原值。这一点可用于设计时序电路， 件不满足时 ， 会引起一个触发器保持原值 。 这一点可用于设计时序电路， 例如在计数器设计中，条件满足则加1，否则保持不变； 例如在计数器设计中，条件满足则加 ，否则保持不变；而在组合电路设计 应避免这种隐含触发器的存在。当然，一般不可能列出所有分支， 中 ， 应避免这种隐含触发器的存在 。 当然 ， 一般不可能列出所有分支 ，因 为每一变量至少有4种取值 种取值0、 、 、 。为包含所有分支，可在if语句最后 为每一变量至少有 种取值 、1、z、x。为包含所有分支，可在 语句最后 加上else；在case语句的最后加上 语句的最后加上default语句。 语句。 加上 ； 语句的最后加上 语句
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本章概述
本章介绍Verilog HDL的行为语句，要充分 理解硬件描述语言和硬件电路的关系，熟练掌 握常用的行为语句，基本的行为语句就可以完 成绝大多数电路与系统设计，要对常用语句用 心专研、深入理解，对完成硬件电路设计将是 非常有用的。
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4.1 赋值语句
Verilog HDL赋值语句包括连续赋值语句和过程赋值语 赋值语句包括连续赋值语句和过程赋值语 句两种。 句两种。
芜湖职业技术学院 阻塞赋值
阻塞赋值语句，从字面上理解，该条语句阻塞了下 阻塞赋值语句，从字面上理解， 面语句的执行， 用于阻塞的赋值， 面语句的执行，“=”用于阻塞的赋值，凡是在组合 用于阻塞的赋值 逻辑（如在assign语句中）赋值的请用阻塞赋值。 语句中） 逻辑（如在 语句中 赋值的请用阻塞赋值。
芜湖职业技术学院 “always”过程语句通常是带有触发条件的，触发条件写 在敏感信号表达式中，只有当触发条件满足时，其后的 “begin-end”块语句才能被执行。下面讨论敏感信号表达 式“event-expression”的含义以及如何写敏感信号表达式。 敏感信号表达式 所谓敏感信号表达式，又称事件表达式或敏感信号列 表，即当该表达式中变量的值改变时，就会引发块内语句 的 执行。因此，敏感信号表达式中应列出影响块内取值 的所有信号。若有两个或两个以上信号，它们之间用“or” 连接。
注：在同一个进程块中，最好不要同时用阻塞赋值和非阻 塞赋值语句。
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4.2 条件语句
条件语句有if-else语句和case语句两种，它们都是 顺序语句，应放在always块内。
1. if-else语句 语句
格式与C语言中的if-else语句类似，使用方法有三种：
(1)If(表达式) 语句1； (2)If(表达式) 语句1； else 语句2；
“表达式”一般为逻辑表 达式或关系表达式，也 可能是一位的变量。条 条 件表达式必须总是被括 起来的。 起来的 。 对表达式的值 进行判断，若为0, x或z， 按“假”处理；若为1， 按“真”处理，执行指 定语句。
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2. case语句 语句
相对于if语句只有两个分支而言，case语句是一种多 分支语句，故case语句可用于多条件译码电路，如：描述 译码器、数据选择器、状态机及微处理器的指令译码等。 case语句的使用格式： 语句的使用格式： 语句的使用格式
非阻塞赋值
非阻塞赋值操作符用小于等于号（ 非阻塞赋值操作符用小于等于号（即<=）表示，只 ）表示， 能用于对寄存器类型变量进行赋值，因此只能 只能用在 能用于对寄存器类型变量进行赋值，因此只能用在 等过程块中， “initial ”和“always”等过程块中，不能用在 和 等过程块中 assign语句中。 语句中。 语句中
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