Verilog 硬件描述语言参考手册-北航夏宇闻经典教程

华为verilog培训教程

目录 28 5 结构建模..............................................................274.8 case 语句..........................................................254.7 条件语句..........................................................254.6.6 连接运算符....................................................254.6.5 条件运算符....................................................244.6.4 按位逻辑运算符................................................234.6.3 逻辑运算符....................................................224.6.2 关系运算符....................................................214.6.1 算术运算符. (21) 4.6 运算符和表达式.....................................................204.5.2 寄存器类型 ...................................................204.5.1 线网类型 (20) 4.5 数据类型..........................................................184.4.2 常量.........................................................184.4.1 值集合. (18) 4.4 数字值集合........................................................184.3 格式.............................................................174.2 注释.............................................................174.1.3 书写规范建议..................................................174.1.2 关键词.......................................................174.1.1 定义 (17) 4.1 标识符 (17) 4 Verilog HDL 基本语法 (16) 3.3.4 混合设计描述..................................................153.3.3 行为描述方式..................................................143.3.2 数据流描述方式................................................123.3.1 结构化描述方式 (12) 3.3 三种建模方式......................................................113.2 时延.............................................................113.1.3 模块语法......................................................103.1.2 模块的结构....................................................93.1.1 简单事例. (9) 3.1 模块 (9) 3 Verilog HDL 建模概述 (7) 2.4.2 能力..........................................................72.4.1 历史. (7) 2.4 Verilog HDL 简介.....................................................62.3 设计方法学.........................................................62.2 硬件描述语言.......................................................52.1 数字电路设计方法. (5) 2 HDL 设计方法学简介......................................................51 前言...................................................................绝密请输入文档编号 Verilog HDL 入门教程 2004-08-16 第3页，共41页版权所有，侵权必究

可编程逻辑器件与硬件描述语言

组合逻辑电路实验（一）实验报告一．实验名称：3-8译码器设计二．实验目的 1.掌握ISE 开发工具的使用，掌握FPGA 开发的基本步骤； 2.掌握组合逻辑电路设计的一般方法； 3.掌握程序下载方法，了解UCF 文件的格式； 4.初步了解开发板资源，掌握开发板使用方法。重点了解滑动开关和LED 显示灯的使用方法。三．实验内容 1.用VHDL 实现3-8译码器模块译码器电路如图2-1所示。其功能如表2-1所示。试用VHDL 实现该译码器，并在开发板上进行检验。表2-1 译码器功能表 EN A B C Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 1 X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 3-8 译码器 A B C EN Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 图2-1 3-8译码器

0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2.将程序下载到FPGA并进行检验（1）资源使用要求：用滑动开关SW3~SW1作为输入A，B，C；滑动开关SW0控制EN；8个LED灯表示8个输出。（2）检验方法：当SW0处于ON（EN=1）位置时，所有LED灯灭；当SW0处于OFF（EN=0），反映当前输入的译码输出在LED灯上显示，即当输入为000（滑动开关SW3-SW1处于OFF状态），LED0亮，其它灯灭，等等。四．实验步骤 1.启动ISE，新建工程文件，编写3-8译码器的VHDL模块； 2.新建UCF文件，输入位置约束； 3.完成综合、实现，生成下载文件； 4.连接开发板USB下载线，开启开发板电源； 5.下载到FPGA； 6.拨动开关，验证结果是否正确。五．主要vhdl代码 architecture Behavioral of coder_38 is --3-8译码器行为级描述signal x:STD_LOGIC_VECTOR (2 downto 0); begin x <= A&B&C;

verilog硬件描述语言上机

《硬件描述语言》上机作业西电微电子 \

第一题：用Verilog语言的结构描述和行为描述分别设计下面的电路。 A[0] Array B[0] A[1] B[1] A[2] B[2] 结构描述：电路设计： module hw1(A,B,Y); input[2:0] A,B; output Y; wire w1,w2,w3; xor U1(w1,A[0],B[0]); xor U2(w2,A[1],B[1]); xor U3(w3,A[2],B[2]); nor U4(Y,w1,w2,w3); endmodule 仿真测试： module test_hw1; reg[2:0] A,B; wire Y; hw1 U1(A,B,Y); initial begin A=3'b000;B=3'b000; #50 A=3'b000;B=3'b000; #50 A=3'b111;B=3'b111; #50 A=3'b000;B=3'b110;

#50 A=3'b111;B=3'b000; #50 A=3'b110;B=3'b110; #50 A=3'b011;B=3'b010; #50 A=3'b001;B=3'b011; #50 A=3'b111;B=3'b010; #50 $stop; end initial $monitor($time,"\tA=%d\tB=%d\tY=%d",A,B,Y); Endmodule 行为描述：电路设计： module hw2(A,B,Y); input[2:0] A,B; output Y; wire Y; assign Y=~((A[0]^B[0])||(A[1]^B[1])||(A[2]^B[2])); endmodule 仿真测试：

硬件描述语言及器件实验指导书

硬件描述语言及器件实验指导书电子科学与技术专业组

第1章实验一用硬件描述语言的方法设计一个三输入与门电路一、实验目的 1、掌握MAX+plusII的使用方法。 2、掌握VHDL语言程序的基本结构。 2、掌握使用硬件描述语言设计数字电路的方法和步骤。 3、掌握用硬件描述语言设计三输入与门电路的方法。二、实验器材 1.台式计算机1台。 2.可编程逻辑逻辑器件实验软件1套。 3.下载电缆一套。 4.示波器一台。三、实验说明 1．台式计算机用于向可编程逻辑逻辑器件实验软件提供编程、仿真、下载的平台，供用户使用。 2．可编程逻辑逻辑器件实验软件向原理图的设计提供平台，并将调试好的原理图下载到可编程逻辑逻辑器件中。 3．下载电缆是可编程逻辑器件软件和可编程逻辑逻辑器件之间的接口电缆，为了便于区别，用不同颜色导线区分下载电缆的电源、地和信号，一般用红色导线接电源，用黑色导线接地。 4．示波器用于观察可编程逻辑器件执行程序时输出信号的变化。四、实验内容与要求用硬件描述语言的方法设计一个三输入与门电路，要求：（1）根据三输入与门的逻辑表达式，在构造体中直接使用并行赋值语句实现，并进行仿真;

（2）根据三输入与门的真值表，在构造体中使用进程语句实现，并进行仿真; 五、实验步骤（下面七个的实验的软件的使用具体步骤跟本次试验一样不再详述） 1.打开新建菜单选择“textedtiorfile”,这个文件是写程序编程用的。 2.程序写完后点“保存”，注意（1）保存的格式是.vhd，（2）保存的地址不能是桌面和硬盘的根目录,否则在后面的编程将出现错误。

3.在file→projectset→projecttocurrentfile，这步是将文件设置在工程里，能够正常编译和下载。

蔡觉平老师西电Verilog HDL上机大作业(硬件描述语言)_微电子学院

《Verilog HDL 数字集成电路设计原理与应用》上机作业班级：******* 学号：******* 姓名：******* 题目1：数字集成电路的verilog HDL 描述与仿真。要求：（1）学习使用Modelsim 设计和仿真软件；（2）练习教材7.2.1中的例子；（3）掌握设计代码和测试代码的编写；（4）掌握测试仿真流程；（5）掌握Modelsim 软件的波形验证方式。解答：题目2：简述begin-end 语句块和fork-join 语句块的区别，并写出下面信号对应的程序代码 A B

解答：（1）begin-end语句块和fork-join语句块的区别： 1、执行顺序：begin-end语句块按照语句顺序执行，fork-join语句块所有语句均在同一时刻执行； 2、语句前面延迟时间的意义：begin-end语句块为相对于前一条语句执行结束的时间，fork-join语句块为相对于并行语句块启动的时间； 3、起始时间：begin-end语句块为首句开始执行的时间，fork-join语句块为转入并行语句块的时间； 4、结束时间：begin-end语句块为最后一条语句执行结束的时间，fork-join语句块为执行时间最长的那条语句执行结束的时间； 5、行为描述的意义：begin-end语句块为电路中的数据在时钟及控制信号的作用下，沿数据通道中各级寄存器之间的传送过程。fork-join语句块为电路上电后，各电路模块同时开始工作的过程。（2）程序代码： Begin-end语句： module initial_tb1； reg A,B; initial begin A=0;B=1; #10 A=1;B=0; #10 B=1; #10 A=0; #10 B=0; #10 A=1;B=1; end endmodule Frk-join语句： module wave_tb2; reg A,B; parameter T=10; initial fork A=0;B=1; #T A=1;B=0; #(2*T) B=1; #(3*T) A=0; #(4*T) B=0; #(5*T) A=1;B=1; join endmodule

课程名称FPGA与硬件描述语言

课程名称：FPGA与硬件描述语言课程编码：7002301 课程学分：2学分课程学时：32学时适应专业：电子信息工程、电子信息工程（理工科实验班）《FPGA与硬件描述语言》 FPGA and Hardware Describing Language 教学大纲一、课程性质与任务性质：本课程的授课对象为电子信息工程专业二年级本科生，课程属性为专业基础必修课，该课程讲授FPGA基本原理及结构，先进的硬件描述语言（VHDL语言），FPGA设计与应用等知识。任务：通过对（VHDL）硬件描述语言，FPGA设计等知识的学习，掌握硬件描述语言，FPGA设计的基本知识。培养学生动手能力以及解决实际问题的能力。理解VHDL语言，学会FPGA设计方法等。二、课程教学基本内容及要求第一章绪论VHDL的数据和表达式（一）教学基本要求：掌握：VHDL程序的特点，VHDL的数据，VHDL的表达式。了解：FPGA基本原理及结构。（二）教学基本内容：绪论：FPGA基本原理及结构第一章VHDL的数据和表达式 1.1 VHDL程序的特点 1.2 VHDL程序的基本结构 1.3 VHDL的数据 1.4 VHDL的表达式第二章VHDL的顺序描述语句（一）教学基本要求：掌握：信号赋值语句和变量赋值语句，if语句，case语句，null语句。理解：loop语句。（二）教学基本内容：

第二章VHDL的顺序描述语句 2.1信号赋值语句和变量赋值语句 2.2 if语句 2.3 case语句 2.4 loop语句 2.5 null语句第三章VHDL的并行描述语句（一）教学基本要求：掌握：进程语句，并发信号赋值语句，元件例化语句。理解：条件信号赋值语句，选择信号赋值语句。了解：生成语句。（二）教学基本内容：第三章VHDL的并行描述语句 3.1进程语句 3.2并发信号赋值语句 3.3条件信号赋值语句 3.4选择信号赋值语句 3.5元件例化语句 3.6生成语句第四章VHDL的时钟信号描述方法（一）教学基本要求：掌握：时钟的VHDL描述方法，时序电路中复位信号的VHDL描述方法。（二）教学基本内容：第四章VHDL的时钟信号描述方法 4.1时钟信号的VHDL描述方法 4.2时序电路中复位信号的VHDL描述方法第五章VHDL的有限状态机的设计（一）教学基本要求：掌握：有限状态机的基本概念及应用。理解：一个Moore型有限状态机的设计实例（二）教学基本内容：第五章VHDL的有限状态机的设计 5.1 有限状态机的基本概念 5.2一个Moore型有限状态机的设计实例

夏宇闻verilog设计示范和上机习题

设计示范和上机习题练习一．简单的组合逻辑设计 //(方法一)： //---------------文件名compare.v ----------------- module compare(equal,a,b); input a,b; output equal; assign equal = (a==b)? 1 : 0; //a等于b时，equal输出为1；a不等于b时，equal输出为0。 endmodule //(方法二)： module compare(equal,a,b); input a,b; output equal; reg equal; always @(a or b) if(a==b) //a等于b时，equal输出为1； equal =1; else //a不等于b时，equal输出为0。 equal = 0; //思考：如果不写else 部分会产生什么逻辑？ endmodule //------------------------------------------------------------- //----------测试模块源代码(方法之一)： `timescale 1ns/1ns // 定义时间单位。 `include "./compare.v" //包含模块文件。在有的仿真调试环境中并不需要此语句。 //而需要从调试环境的菜单中键入有关模块文件的路径和名称module t; reg a,b; wire equal; initial // initial常用于仿真时信号的给出。 begin a=0; b=0; #100 a=0; b=1; #100 a=1; b=1; #100 a=1; b=0; #100 a=0; b=0;

硬件描述语言与FPGA技术实验指导书(2012版)

《硬件描述语言与FPGA技术》实验指导书西北工业大学 2012/10/10

目录实验一简单的组合逻辑设计 (3) 实验二简单分频时序逻辑电路的设计 (6) 实验三利用条件语句实现计数分频时序电路 (9) 实验四阻塞赋值与非阻塞赋值的区别 (12) 实验五用always块实现较复杂的组合逻辑电路 (16) 实验六在Verilog中使用函数 (20) 实验七在Verilog HDL中使用任务（task） (23) 实验八利用有限状态机进行时序逻辑的设计 (27) 实验九利用状态机实现比较复杂的接口设计 (32) 练习十利用SRAM设计一个FIFO (39)

实验一简单的组合逻辑设计一、实验目的 1. 学习Quartus和ModSim两种EDA工具的使用方法； 2．掌握基本组合逻辑电路的实现方法； 3．初步了解两种基本组合逻辑电路的生成方法； 4．学习测试模块的编写； 5．通过综合和布局布线了解不同层次仿真的物理意义。二、实验内容本次实验采用Verilog HDL语言设计一个可综合的数据比较器，其功能是比较数据a与数据b的结果，如果两个数据相同，则输出结果1，否则给出结果0；并写出测试模型，使其进行比较全面的测试。三、实验仪器、设备预装了开发工具ModelSimSE、synplify的PC机。四、实验原理 1.组合逻辑电路是指在任何时刻，输出状态只决定于同一时刻各输入状态的组合而与电路以前状态无关，而与其他时间的状态无关。其逻辑函数如下： Li=f（A1，A2，A3……An） (i=1，2，3…m) 其中，A1~An为输入变量，Li为输出变量。 2.组合逻辑电路的特点归纳如下： ① 输入、输出之间没有返馈延迟通道； ② 电路中无记忆单元。 3.组合逻辑设计示例：可综合的数据比较器。它的功能是比较数据a与数据b，如果两个数据相同，则给出结果1，否则给出结果0。描述组合逻辑时常使用assign 结构。注意equal=(a==b)?1:0，这是一种在组合逻辑实现分支判断时常使用的格式。模块源代码： //--------------- compare.v ----------------- module compare(equal,a,b);

Verilog HDL 综合实用教程

《Verilog HDL 综合实用教程》读书笔记——锁存器、触发器
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2007-08-29 00:23
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锁存器：
推导出锁存器的一般规则是，如果变量未在 always 语句所有可能的执行过程中被赋值，就推导出锁存器。如果变量在 if 的所有分支中都被赋值则综合成组合逻辑。 case、casez、casex 可转成 if、else 形式。当 case 中不是所有情况都列举出或使用 default 语句时、在 case 语句前对 case 中赋值对象赋初值也可避免综合出锁存器。若不是以上各种情况且须综合成组合逻辑可以使用综合命令，如下：例： always @ (Toggle) case (Toggle) //synthesis full_case 2'b01: NextToggle = 2'b10; 2'b10: NextToggle = 2'b01; end case end module 上例中的//synthesis full_case 是综合命令，告知综合工具 case 中已是全部列举可能的情况，这样综合后无锁存器。（正常的 case 语句是有优先级的，先出现的优先级最高，若 case 中各分支是互斥时，综合成译码逻辑。当使用 casex 时用综合命令//synthesis parallel-case 告知综合工具该 casex 是互斥的）。触发器：沿控制的用触发器，且沿控制的赋值用非阻塞的方式“Zee<=A;”。当 always 中是沿敏感时，此 always 中有 if……else if……且在这些 if……else if 中有多于 1 个对同一变量赋值时，这个变量很可能被综合成有异步置位或清零的触发器。例： always @ (negedge Reset or negedge Set or negedge CLKA) if (!Reset) NextState<=12; else if (!Set) NextState<=5;

CPLD入门教程

目录前言 (2) 第一章 MAX+plusII 软件和license的获得 (6) 第二章 MAX+plusII 软件的安装和license及驱动的设置 2.1 MAX+plusII 软件的安装 (7) 2.2 MAX+plusII 软件的license设置 (8) 2.3 MAX+plusII 软件的驱动设置 (12) 第三章用VHDL语言设计三人表决器 3.1打开MAX+plusII (22) 3.2新建VHDL文档 (23) 3.3输入设计文件 (24) 3.4保存文件 (25) 3.5检查编译 (27) 3.6创建symbol (32) 3.7波形防真 (33) 3.8下载验证 (40) 第四章用原理图输入的方式设计三人表决器 (47) 第五章用verilog-HDL语言设计三人表决器 (51)

前言编写本入门教程（V1.2）的目点是为了让FPGA/CPLD初学者快速地入门。该教程的特点是通过基本概念讲解和实际的例子来让初学者迅速了解FPGA/CPLD。该教程是共享文件，可以复制、下载、转载，如果转载该文章请注明出处：https://www.360docs.net/doc/e016908475.html,；该教程未经许可，不得用于商业用途。 FPGA/CPLD是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的影响丝毫不亚于70年代单片机的发明和使用。 FPGA/CPLD的基本知识： 1.什么是FPGA/CPLD FPGA (Field Programmable Gate Array)是现场可编程门阵列，CPLD是复杂的可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device）的简称，不同厂家有不同的称呼，Xilinx把SRAM工艺,要外挂配置用的EEPROM的PLD叫FPGA,把Flash工艺（类似EEPROM工艺）,乘积项结构的PLD叫CPLD; Altera把自己的PLD产品MAX系列（EEPROM工艺）,FLEX/ACEX/APEX系列（SRAM工艺）都叫作CPLD,即复杂PLD(Complex PLD),由于FLEX/ACEX/APEX系列也是SRAM工艺,要外挂配置用的EPROM,用法和Xilinx的FPGA一样，所以很多人把Altera的FELX/ACEX/APEX系列产品也叫做FPGA. 但由于FPGA和CPLD功能基本相同，只是工艺和实现形式不同，所以初学者可以不要详细区分，我们可以统称为FPGA/CPLD。 2.FPGA/CPLD的用途：

关于硬件描述语言(VHDL和Verilog)概要

关于硬件描述语言【VHDL和Verilog】随着EDA技术的发展，使用硬件语言设计PLD/FPGA成为一种趋势。目前最主要的硬件描述语言是VHDL和Verilog HDL。究竟选择VHDL还是verilog HDL？这是一个初学者最常见的问题。其实两种语言的差别并不大，他们的描述能力也是类似的。掌握其中一种语言以后，可以通过短期的学习，较快的学会另一种语言。选择何种语言主要还是看人的使用习惯。如果您是集成电路(ASIC)设计人员，则必须首先掌握verilog，因为在IC设计领域，90％以上的公司都是采用verilog进行IC设计。对于PLD/FPGA设计者而言，两种语言可以自由选择。学习HDL的几点重要提示 1.了解HDL的可综合性问题： HDL有两种用途：系统仿真和硬件实现。如果程序只用于仿真，那么几乎所有的语法和编程方法都可以使用。但如果我们的程序是用于硬件实现（例如：用于FPGA设计），那么我们就必须保证程序“可综合”（即程序的功能可以用硬件电路实现）。不可综合的HDL语句在软件综合时将被忽略或者报错。应当牢记一点：“所有的HDL描述都可以用于仿真，但不是所有的HDL描述都能用硬件实现。” 2. 用硬件电路设计思想来编写HDL：学好HDL的关键是充分理解HDL语句和硬件电路的关系。编写HDL，就是在描述一个电路，写完一段程序以后，应当对生成的电路有一些大体上的了解，而不能用纯软件的设计思路来编写硬件描述语言。要做到这一点，需要多实践，多思考，多总结。 3.语法掌握贵在精，不在多： 30%的基本HDL语句就可以完成95%以上的电路设计，很多生僻的语句并不能被所有的综合软件所支持，在程序移植或者更换软件平台时，容易产生兼容性问题，

Verilog HDL数字设计与综合夏宇闻译(第二版)课后题答案

第二章 /*1----------------------------------------------*/ module IS; //... SC sc1; MEM mem1; Xbar xbar1; endmodule; module SC; //... endmodule; moduleXbar; //... endmodule; module MEM; //... endmodule; module Top; IS is1; endmodule /*2----------------------------------------------*/ module FA; endmodule moduleRipple_Add; FA fa0; FA fa1; FA fa2; FA fa3; Endmodule 第三章 /*1---------------------------------------------------------------*/ a:8b0111_1011 b:16hxxxx c: -2(1010)--取反（1101）----再加一（1110）

d: 'h1234 /*2---------------------------------------------------------------*/ a:正确 b:正确 c:正确 d:正确 /*3---------------------------------------------------------------*/ a ：合法 b ：合法 c ：不合法，含有$ 为延时含义 d ：标识符组成：字母数字下划线。 /*4---------------------------------------------------------------*/ a: wire [7:0] a_in; b: reg [31:0] c: integer count; d: time snap_shot; e: integer delays[20]; f: reg [63:0] mem[256]; g: parameter cach_size=256; /*5---------------------------------------------------------------*/ a : 1010 b: 10 c : 400 第四章 /*1-----------------------------------------------------------------------*/ //模块的基本组成部分有哪些？哪几个部分必须出现？模块定义已关键字module开始，模块名，端口列表，端口声明和可选的参数声明出现在其他部分的前面，endmodule必须为最后一条语句 1）wire。reg和其他类型的变量的声明 2）数据流语句（assign，连续赋值语句） 3）低层模块实例 4）always和initial块，所有的行为语句都在这些块中 5) 任务和函数。其中module和模块名和endmodule是必不可少的。 /*2-----------------------------------------------------------------------*/ //一个不与外界环境交互的模块是否有端口？模块定义中是否有端口列表？不与外界交互即没有端口列表，在没有端口的情况下端口列表也是不存在的。

VerilogHDL硬件描述语言复习

VerilogHDL硬件描述语言复习一、 1. Verilog HDL 是在哪一年首次被I E E E标准化的？ 2. Verilog HDL支持哪三种基本描述方式？ 3. Verilog HDL 是由哪个公司最先开发的？ 4. Verilog HDL中的两类主要数据类型什么？ 5. U D P代表什么？ 6. 写出两个开关级基本门的名称。 7. 写出两个基本逻辑门的名称。 8. 在数据流描述方式中使用什么语句描述一个设计？ 9. 采用结构描述方式描述1位全加器。 10. i n i t i a l语句与always 语句的关键区别是什么？ 11. 采用数据流方式描述2 - 4译码器。 1 2. 找出下面连续赋值语句的错误。 assign Reset=#2 Sel^WriteBus; 二、 1. 下列标识符哪些合法，哪些非法？ C O u n T, 1_2 M a n y, \**1, R e a l?, \wait, Initial 2. 在Verilog HDL中是否有布尔类型？ 3. 如果线网类型变量说明后未赋值，其缺省值为多少？

4. Verilog HDL 允许没有显式说明的线网类型。如果是这样，怎样决定线网类型？ 5. 下面的说明错在哪里？ i n t e g e r [0:3] R i p p l e; 6. Verilog HDL有哪几大类数据类型？ 7.Verilog HDL有哪几种寄存器类型？三、 1. 假定长度为6 4个字的存储器, 每个字8位，编写Verilog 代码，按逆序交换存储器的内容。即将第0个字与第6 3个字交换，第1个字与第6 2个字交换，依此类推。 2. 假定3 2位总线A d d re s s _ B u s, 编写一个表达式，计算从第11位到第2 0位的归约与非。 3. 假定一条总线C o n t ro l _ B u s [ 1 5 : 0 ]，编写赋值语句将总线分为两条总线：A b u s [ 0 : 9 ]和B b u s [ 6 : 1 ]。 4. 编写一个表达式，执行算术移位，将Qparity 中包含的8位有符号数算术移位。 5. 使用条件操作符, 编写赋值语句选择N e x t S t a t e 的值。如果C u rre n t S t a t e的值为R E S E T, 那么N e x t S t a t e的值为G O；如果C u rre n t S t a t e的值为G O，则N e x t S t a t e 的值为B U S Y；如果 C u rre n t S t a t e的值为B U S Y；则N e x t S t a t e的值为R E S E T。 6. 如何从标量变量A，B，C和D中产生总线B u s

Verilog语言基础教程

Verilog HDL Verilog HDL是一种硬件描述语言，用于从算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。被建模的数字系统对象的复杂性可以介于简单的门和完整的电子数字系统之间。数字系统能够按层次描述，并可在相同描述中显式地进行时序建模。 Verilog HDL 语言具有下述描述能力：设计的行为特性、设计的数据流特性、设计的结构组成以及包含响应监控和设计验证方面的时延和波形产生机制。所有这些都使用同一种建模语言。此外，Verilog HDL语言提供了编程语言接口，通过该接口可以在模拟、验证期间从设计外部访问设计，包括模拟的具体控制和运行。 Verilog HDL语言不仅定义了语法，而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟、仿真语义。因此，用这种语言编写的模型能够使用Verilog仿真器进行验证。语言从C编程语言中继承了多种操作符和结构。Verilog HDL提供了扩展的建模能力，其中许多扩展最初很难理解。但是，Verilog HDL语言的核心子集非常易于学习和使用，这对大多数建模应用来说已经足够。当然,完整的硬件描述语言足以对从最复杂的芯片到完整的电子系统进行描述。 =============================== 中文版Verilog HDL简明教程：第1章简介 Verilog HDL是一种硬件描述语言，用于从算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。被建模的数字系统对象的复杂性可以介于简单的门和完整的电子数字系统之间。数字系统能够按层次描述，并可在相同描述中显式地进行时序建模。 Verilog HDL 语言具有下述描述能力：设计的行为特性、设计的数据流特性、设计的结构组成以及包含响应监控和设计验证方面的时延和波形产生机制。所有这些都使用同一种建模语言。此外，Verilog HDL语言提供了编程语言接口，通过该接口可以在模拟、验证期间从设计外部访问设计，包括模拟的具体控制和运行。 Verilog HDL语言不仅定义了语法，而且对每个语法结构都定义了清晰的模拟、仿真语义。因此，用这种语言编写的模型能够使用Verilog仿真器进行验证。语言从C编程语言中继承了多种操作符和结构。Verilog HDL提供了扩展的建模能力，其中许多扩展最初很难理解。但是，Verilog HDL语言的核心子集非常易于学习和使用，这对大多数建模应用来说已经足够。当然,完整的硬件描述语言足以对从最复杂的芯片到完整的电子系统进行描述。历史 Verilog HDL语言最初是于1983年由Gateway Design Automation公司为其模

硬件描述语言HDL的现状与发展

硬件描述语言HDL的现状与发展摘要：从数字系统设计的性质出发，结合目前迅速发展的芯片系统，比较、研究各种硬件描述语言；详细阐述各种语言的发展历史、体系结构和设计方法；探讨未来硬件描述语言的发展趋势，同时针对国内EDA基础薄弱的现状，在硬件描述语言方面作了一些有益的思考。关键词：ASIC 硬件描述语言HDL Verilog HDL VHDL SystemC Superlog 芯片系统SoC 引言硬件描述语言HDL是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言。利用这种语言，数字电路系统的设计可以从上层到下层（从抽象到具体）逐层描述自己的设计思想，用一系列分层次的模块来表示极其复杂的数字系统。然后，利用电子设计自动化（EDA）工具，逐层进行仿真验证，再把其中需要变为实际电路的模块组合，经过自动综合工具转换到门级电路网表。接下去，再用专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA自动布局布线工具，把网表转换为要实现的具体电路布线结构。目前，这种高层次(high-level-design)的方法已被广泛采用。据统计，目前在美国硅谷约有90%以上的ASIC和FPGA采用硬件描述语言进行设计。硬件描述语言HDL的发展至今已有20多年的历史，并成功地应用于设计的各个阶段：建模、仿真、验证和综合等。到20世纪80年代，已出现了上百种硬件描述语言，对设计自动化曾起到了极大的促进和推动作用。但是，这些语言一般各自面向特定的设计领域和层次，而且众多的语言使用户无所适从。因此，急需一种面向设计的多领域、多层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言。20世纪80年代后期，VHDL和Verilog HDL语言适应了这种趋势的要求，先后成为IEEE 标准。现在，随着系统级FPGA以及系统芯片的出现，软硬件协调设计和系统设计变得越来越重要。传统意义上的硬件设计越来越倾向于与系统设计和软件设计结合。硬件描述语言为适应新的情况，迅速发展，出现了很多新的硬件描述语言，像Superlog、SystemC、Cynlib C++等等。究竟选择哪种语言进行设计，整个业界正在进行激烈的讨论。因此，完全有必要在这方面作一些比较研究，为EDA设计做一些有意义的工作，也为发展我们未来的芯片设计技术打好基础。 1 目前HDL发展状况目前，硬件描述语言可谓是百花齐放，有VHDL、Superlog、Verilog、SystemC、Cynlib C++、C Level等等。虽然各种语言各有所长，但业界对到底使用哪一种语言进行设计，却莫衷一是，难有定论。而比较一致的意见是，HDL和C/C++语言在设计流程中实现级和系统级都具有各自的用武之地。问题出现在系统级和实现级相连接的地方：什么时候将使用中的一种语言停下来，而开始使用另外一种语言？或者干脆就直接使用一种语言？现在看来得出结论仍为时过早。在2001年举行的国际HDL会议上，与会者就使用何种设计语言展开了生动、激烈的辩论。最后，与会者投票表决：如果要启动一个芯片设计项目，他们愿意选择哪种方案?结果，仅有2

硬件描述语言实验报告

《硬件描述语言》实验报告学院：学号：姓名：专业：实验时间：实验地点：指导教师：年月

实验一简单组合逻辑设计一、实验目的及要求： 1.掌握基本组合逻辑电路的实现方法。 2.初步了解两种基本组合逻辑电路的生成方法。 3.学习测试模块的编写。 4.通过综合和布局布线了解不同层次仿真的物理意义。二、实验设备及要求装有modesim和synplify的电脑一台三、实验内容与步骤 1.实验内容：本次实验采用Verilog HDL语言设计一个可综合的数据比较器，其功能是比较数据a与数据b的结果，如果两个数据相同，则输出结果1，否则给出结果0；并写出测试模型，使其进行比较全面的测试。 2.实验步骤：（1）建立工程文件，编写模块源码和测试模块,要求测试模块对源文件进行比较全面的测试；（2）编译源码和测试模块，用测试模块对源文件进行测试，并进行仿真；（3）观察综合后生成的文件和源文件的不同点和相同点。（4）综合时采用不同的FPGA器件，观察综合后的结果有什么不同。四、实验结果与数据处理： 1.RTL图及仿真后波形图：

2.综合后的电路图：五、分析与讨论： 1.课本练习一的测试方法二中，第二个initial块有什么用？它与第一个initial块有什么关系？答：测试方法二中的第二个initial用来暂停仿真以便观察仿真波形，它与第一个initial是并行关系 2.如果在第二个initial块中，没有写出#10000或者$stop，仿真会如何进行？答：如果没有写#10000，仿真会直接停止，没有$stop，仿真不会结束。

3.比较两种测试方法，哪一种更全面？答：第二种测试方法更全面，测试了更多种的变换的情况。实验二简单分频时序逻辑电路的设计一、实验目的及要求： 1.掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用； 2.掌握verilog语句在简单时序模块设计中的使用； 3.学习在Verilog模块中应用计数器； 4.学习测试模块的编写、综合和不同层次的仿真。二、实验设备及要求装有modesim和synplify的电脑一台三、实验内容与步骤： 1.实验内容：（1）使用always块和@(posedge clk)或@（negedge clk）的结构来表述时序逻辑，设计1/2分频的可综合模型。得到如下波形图：（2）对模块进行RTL级仿真、综合后门级仿真，布局布线仿真； 2.实验步骤：（1）建立工程文件，编写模块源码和测试模块,要求测试模块能对源文件进行比较全面的测试。（2）编译源码和测试模块，用测试模块对源文件进行测试，并综合仿真。得到波形图。（3）观察综合后生成的文件和源文件的不同点和相同点。

(完整word版)Verilog-A30分钟快速入门教程

?Verilog-A 30分钟快速入门教程进入正题，学了几天的Verilog-A，平台是Agilent ADS，主要参考“Verilog-AMS Language Reference Manual”和ADS的帮助文档。现在的状态算是入门了，写了个简单的PLL。总结这几天的学习，觉得效率太低，我以前有一定Verilog基础，研一时学过一点VHDL-AMS，学到现在这个状态应该半天就够了；入门的话，30分钟足矣；跟着这个教程走，你会很快了解和熟悉Verilog-A。（前提是有一定的Verilog基础和电路基础） 1、基尔霍夫定律撑起了整个电路学的大厦（当然也可以认为基尔霍夫定律只是麦克斯韦方程的简化版），作为模拟电路描述语言Verilog-A，同样将基尔霍夫定律作为其基本，最重要的两个概念便是流量(Flow)和位(Potential)，在电学里是电流和电压，在力学里可以是力和距离，在热学里可以是功率和温差，等等。在Verilog-A中，你可以将电阻电容电感等器件用一个方程式来表述，比如I(out) <+ V(out)/R，这样就产生了一个电阻，最后Verilog-A仿真器会用某种算法(迭代是最常见的)将I(out)和V(out)求解出来，然后根据这个解去算下一个时刻的I、V等，当然这仅仅是指时域仿真。 2、下面讲Verilog-A的语法： begin end //相当于C语言的一对大括号，与Verilog同 if ( expression ) true_statement ; [ else false_statement ; ] //与Verilog同 case ( expression ) case_item { case_item } endcase for ( procedural_assignment ; expression; procedural_assignment ) statement //case与for语句都跟Verilog、C语言类似 cross( expr [, dir [, time_tol [, expr_tol ]]] ); //cross用来产生一个event，如： @(cross(V(sample) -2.0, +1.0)) //指sample的电压超过2.0时触发该事件，将会执行后面的语句，+1.0表示正向越过，-1.0则相反 ddt( expr ) //求导，如： I(n1,n2) <+ C * ddt(V(n1, n2)); //表示了一个电容 idt( expr ,[ ic [, assert [, abstol ]]] ) //积分，如： V(out) <+ gain * idt(V(in) ,0) + gain * V(in); //比例积分，式中的0表示积分的初值 transition( expr [, time_delay [, rise_time [, fall_time [, time_tol ]]]] ) //将expr的值delay一下并指定上升下降沿时间，相当于一个传输门