一、关键词
Verilog是一种用于描述数字电路的硬件描述语言(HDL)。以下是一些常用的Verilog关键词及其用途的简短描述:
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module - 用于定义一个模块。模块是Verilog代码的基本单位,它可以包含其它模块,可以类比为C或C++中的函数。
module my_module(input a, output b); ... endmodule -
endmodule - 结束一个模块的定义。
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wire - 用于声明一个连线,表示一个组合逻辑信号。
wire w1; -
reg - 用于声明一个寄存器,表示一个可存储值的信号。
reg r1; -
assign - 用于赋值给连线或组合逻辑的输出。
assign w1 = a & b; -
always - 描述逻辑的行为,常用于组合逻辑和时序逻辑。
always @(a or b) begin r1 = a & b; end -
begin & end - 用于定义一个代码块。
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if, else - 条件语句。
if (a) begin ... end else begin ... end -
case, endcase - 多路选择语句。
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input, output, inout - 定义模块的输入、输出或双向端口。
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initial - 描述仿真开始时执行一次的行为,常用于仿真测试台。
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forever - 用于定义一个永远执行的循环,常用于测试台。
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fork & join - 用于并行执行多个语句块。
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parameter - 定义常量。
parameter SIZE = 8;
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function & endfunction - 定义一个函数。
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task & endtask - 定义一个任务,与函数类似,但可以执行多个语句并有多个输出。
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posedge & negedge - 描述信号的上升沿或下降沿,常用于触发时序逻辑。
always @(posedge clk) begin
...
end
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write - 用于在仿真中打印输出。
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stop** & **finish - 用于终止仿真。
以上是Verilog中一些常见的关键词。实际上,Verilog中有更多的关键词和系统任务,但上述关键词应该为你提供了一个良好的起点。为了真正掌握Verilog,建议深入学习Verilog语言规范和实例,并实际使用仿真工具进行练习。
二、变量和对象
在Verilog中,变量和对象可以被分类为不同的类别,如net、register、port和instance等。以下是对这些类别的简要介绍:
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Net
- 定义:Net是用于描述物理连接的连线,通常用于代表在模块间传递的电信号。
- 类型:常见的net类型包括
wire、tri、tri1、tri0、wand、wor等。 - 示例:
wire a, b, y; assign y = a & b; // AND操作
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Register
- 定义:尽管名为“register”,它并不仅仅是表示寄存器,而是一般的数据存储元素。它们通常不代表物理连接,而是变量或存储元素。
- 类型:常见的register类型有
reg、integer、time、real等。 - 示例:
reg [3:0] data; always @(posedge clk) begin data <= data + 1; // 4位累加器 end
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Port
- 定义:Port是模块的输入、输出或双向接口。这是模块与外部世界的连接方式。
- 类型:
input、output、inout。 - 示例:
module my_module(input a, input b, output y); assign y = a | b; // OR操作 endmodule
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Instance
- 定义:当您使用某个模块作为另一个模块的组件时,您正在创建该模块的一个实例。每个实例都有自己的状态和行为,独立于其他实例。
- 示例:
my_module U1( .a(in1), .b(in2), .y(out1) ); // 'my_module'的实例U1
其中,.a 是module U1的实际信号,in1 是外部输入信号;
除上述类别外,还有以下注意点:
- 逻辑门实例化:您可以直接实例化基本的逻辑门,如
and,or,nand等。 - 数据类型宽度:在声明
reg或wire时,您可以指定其宽度,例如reg [7:0] byte_data表示一个8位宽的寄存器。
三、符号
Verilog是一种用于描述数字电路的硬件描述语言。在Verilog中,存在多个符号,这些符号具有特定的用途。下面是Verilog中常用的符号及其用途:
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{ } (大括号)
- 用途:连接(concatenate)。用于将多个位或向量连接在一起。
- 示例:
reg [3:0] a, b; reg [7:0] c; c = {a, b}; // 连接a和b形成一个8位的值。
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[ ] (中括号)
- 用途:位选择和范围选择。
- 示例:
reg [7:0] a; a[0] = 1; // 设置a的最低位。
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@
- 用途:在always块中,表示在某个事件发生时执行。
- 示例:
always @(posedge clk or negedge rst)
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$
- 用途:表示Verilog的系统任务和函数。
- 示例:
$display("Hello, World!");
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%
- 用途:在系统任务中,例如
$display或$write中,表示格式化输出。 - 示例:
$display("Value of a is: %d", a);
- 用途:在系统任务中,例如
-
&
- 用途:位与操作。
- 示例:
c = a & b;
-
|
- 用途:位或操作。
- 示例:
c = a | b;
-
!
- 用途:逻辑非操作。
- 示例:
c = !a;
-
( )
- 用途:在表达式中表示优先级。
- 示例:
c = (a & b) | d;
-
? :
- 用途:条件(三元)运算符。
- 示例:
c = (a > b) ? a : b; // c将被赋值为a和b之间的较大值。
- ~
- 用途:位非操作。
- 示例:
c = ~a;
- &、|、^、~^
- 用途:逻辑运算符。分别表示AND、OR、XOR和XNOR。
其他一些符号,如*, 在Verilog中不具有特殊的运算意义,但可能在测试基准或特定的上下文中被使用。