Verilog语言快速入门
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。
verilog教程
verilog教程Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字系统的行为和结构。
它是一种流行的HDL，广泛用于硬件设计和验证领域。
本教程将介绍Verilog的基本概念和语法，以帮助初学者入门。
一、Verilog的基本概念1.1 什么是VerilogVerilog是一种描述数字系统的语言，它可以用来描述硬件电路、验证设计的正确性以及进行电路仿真。
1.2 Verilog的应用领域Verilog广泛应用于硬件设计和验证领域，包括用于开发ASIC（应用特定集成电路）、FPGA（现场可编程门阵列）以及其他数字系统的设计。
1.3 Verilog的版本Verilog有多个版本，包括Verilog-1995、Verilog-2001以及最新的Verilog-2005、这些版本之间有一些语法和功能上的差异。
二、Verilog的语法结构2.1模块和端口在Verilog中，所有的电路描述都是由模块（module）组成的。
模块是电路的基本组成单元，可以看作是一个黑盒子，它接受一些输入，产生一些输出。
2.2信号声明在Verilog中，我们需要声明所有的输入和输出信号。
可以使用`input`和`output`关键字来声明这些信号。
2.3电路实现Verilog允许使用多种语句和结构来描述电路的行为和结构。
这些语句包括顺序语句、条件语句、循环语句以及层次结构。
2.4实例化模块在一个模块中，我们可以实例化其他的模块。
这样可以将一个大的电路拆分成多个小的模块，方便编写和测试。
三、Verilog的仿真和验证3.1静态验证Verilog语言本身提供了很多语法和语义层面的验证功能，对于语法和类型错误会有相应的提示。
3.2激励设计在进行电路验证时，我们需要为输入信号提供激励。
Verilog提供了一种称为`testbench`的特殊模块，用于生成输入信号并将其应用到待验证的电路中。
3.3波形仿真在Verilog中，我们可以使用仿真器来模拟电路的行为，并生成波形图来验证电路是否按预期工作。
2024版华为Verilog入门教程
目录•Verilog概述•Verilog基础语法•组合逻辑电路设计•时序逻辑电路设计•数字系统设计方法学•华为Verilog编程规范与技巧Verilog概述1 2 3Verilog语言诞生，最初用于模拟电子系统的行为。
1980年代初期Verilog逐渐发展成为硬件描述语言（HDL），用于描述数字电路和系统的结构和行为。
1980年代中期Verilog不断完善和发展，成为电子设计自动化（EDA）领域的重要标准之一，广泛应用于集成电路设计、FPGA开发等领域。
1990年代至今Verilog历史与发展集成电路设计Verilog可用于描述数字集成电路的逻辑功能、时序关系和电路结构，是IC设计领域的重要工具。
FPGA开发Verilog可用于FPGA的逻辑设计和编程，实现复杂的数字系统和算法。
ASIC设计Verilog可用于ASIC设计的各个阶段，包括逻辑设计、综合、布局布线等。
系统级建模与仿真Verilog可用于构建系统级模型，进行系统仿真和性能分析。
Verilog应用领域01Verilog 是一种硬件描述语言（HDL ），用于描述数字电路和系统的结构和行为。
02与其他硬件描述语言（如VHDL ）相比，Verilog具有更接近C 语言的语法风格，易于学习和使用。
Verilog 支持多种抽象层次的描述，包括行为级、寄存器传输级（RTL ）、门级和开关级，方便设计师在不同设计阶段使用。
Verilog 与硬件描述语言关系02Verilog基础语法标识符与关键字标识符用于标识变量、模块、函数等程序实体的名称，由字母、数字和下划线组成，首字符必须是字母或下划线。
关键字Verilog语言中的保留字，用于定义语言结构和控制语句，如`module`、`input`、`output`、`if`、`else`等。
数据类型与运算符数据类型包括整型（`integer`）、实型（`real`）、时间型（`time`）以及用户自定义类型等。
（完整word版）Verilog-A30分钟快速入门教程.docx
（完整word版）Verilog-A30分钟快速入门教程.docxVerilog-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 } endcasefor ( 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laplace_zp( expr ,ζ ,ρ)将expr 进行拉普拉斯变换，具体表达式参看相关文献，还有laplace_zd()等数据类型：integer 、real ，另外就是 discipline ，不知道怎么翻译比较好，比如说它将电压电流这两个nature 类型作为一个discipline ，这些都在disciplines.vams这个头文件里建好了，编程时要`include "disciplines.vams"。
第4部分verilog语法入门学习课件
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入门教程
VerilogHDL入门教程第一部分：Verilog HDL概述（约200字）Verilog HDL是一种硬件描述语言，用于描述和建模数字电路和系统。
它是一种被广泛使用的硬件设计语言，特别适合用于逻辑设计和验证。
Verilog HDL提供了一种形式化的方式来表示数字电路和系统的行为和结构，使得工程师可以更轻松地进行硬件设计和验证。
第二部分：Verilog HDL基础（约400字）在Verilog HDL中，最基本的组成单元是模块。
模块是Verilog HDL中的一个独立的、可重用的单元，可以由其他模块实例化和连接。
每个模块由端口（输入和输出）和内部功能（如逻辑代码和信号声明）组成。
module and_gate(input a, input b, output y);assign y = a & b;endmodule这个模块表示一个与门，它有两个输入a和b，一个输出y。
使用assign语句，我们将输出y连接到输入a和b的逻辑与操作。
第三部分：Verilog HDL高级特性（约400字）除了基本的模块和连接之外，Verilog HDL还提供了一些高级特性，用于更复杂的电路建模和验证。
一种特殊的构造是always块。
always块用于描述模块内的行为，基于一个条件或时钟信号的变化。
例如，下面是一个使用always块的模块示例：module counter(input clk, input enable, output reg count);if (enable)count = count + 1;endendmodule这个模块表示一个简单的计数器，在时钟上升沿时根据enable信号增加计数器的值。
Verilog HDL还支持层次化的建模，允许将模块层次化地组织起来，以便更好地管理和复用代码。
层次化建模通过使用模块的层次命名和连接来实现。
例如，我们可以将上面的计数器模块实例化为另一个模块，如下所示：module top_module(input clk, input enable, output reg count);countercounter_inst(.clk(clk), .enable(enable), .count(count));endmodule这个模块实例化了上面定义的计数器模块，并将其内部信号和端口连接到外部接口。
verilog教程
verilog教程当您开始学习Verilog时，以下是一些重要的基础知识和概念。
1. Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述和设计数字电路。
它可以用于模拟、合成和验证电路。
2. Verilog使用模块化的设计风格。
每个设计都由一个或多个模块组成，每个模块有自己的输入和输出。
3. 使用`module`关键字定义一个模块，并在其后给出模块的名称。
```verilogmodule my_module;// 模块主体endmodule```4. 模块内部包含用`input`和`output`声明的端口，用于与其他模块进行通信。
```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);// 模块主体endmodule```5. `wire`关键字用于声明连接不同模块的导线。
可以将导线看作是用于传输数字信号的线。
6. 在模块主体中，可以使用`assign`关键字创建逻辑连接。
逻辑连接使用`=`运算符连接输入和输出。
```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);assign c = a & b;endmodule```7. 除了逻辑连接外，可以在模块内部使用`always`块创建组合和时序逻辑。
```verilogmodule my_module(input wire a,input wire b,output wire c);reg d;always @(a or b)d = a | b;assign c = d;endmodule```8. Verilog还支持使用`if-else`语句，`case`语句和循环结构等常见的编程结构。
9. 为了模拟和验证设计，可以使用Verilog仿真工具，如ModelSim、VCS等。
Verilog基础入门知识点
Verilog基础入门知识点一、逻辑值逻辑0：表示低电平，也就对应我们电路GND；逻辑1：表示高电平，也就是对应我们电路的VCC；逻辑X：表示未知，有可能是高电平，也有可能是低电平；逻辑Z：表示高阻态，外部没有激励信号，是一个悬空状态。
二、数字进制与表示格式Verilog数字进制格式包括二进制、八进制、十进制和十六进制。
一般常用的为二进制、十进制和十六进制。
二进制表示如下：4’b0101 表示4位二进制数字0101十进制表示如下：4’d2 表示4位十进制数字2（二进制0010）十六进制表示如下：4’ha 表示4位十六进制数字a（二进制1010）16’b1001_1010_1010_1001 = 16’h9AA9三、标识符标识符( identifier）用于定义模块名、端口名、信号名等。
标识符可以是任意一组字母、数字、$符号和_(下划线)符号的组合；但标识符的第一个字符必须是字母或者下划线；标识符是区分大小写的；不建议大小写混合使用；普通内部信号建议全部小写；信号命名最好体现信号的含义，简洁、清晰、易懂；以下是一些推荐的写法：1、用有意义的有效的名字如sum 、cpu_addr等。
2、用下划线区分词，如cpu_addr。
3、采用一些前缀或后缀，比如时钟采用clk前缀：clk_50，clk_cpu；三、数据类型在Verilog 语言中，主要有三大类数据类型：寄存器数据类型、线网数据类型和参数数据类型。
从名称中，我们可以看出，真正在数字电路中起作用的数据类型应该是寄存器数据类型和线网数据类型。
寄存器类型：寄存器表示一个抽象的数据存储单元，通过赋值语句可以改变寄存器储存的值寄存器数据类型的关键字是reg，reg 类型数据的默认初始值为不定值xreg类型的数据只能在always 语句和initial 语句中被赋值。
如果该过程语句描述的是时序逻辑，即always语句带有时钟信号，则该寄存器变量对应为触发器；如果该过程语句描述的是组合逻辑，即always语句不带有时钟信号，则该寄存器变量对应为硬件连线；线网类型：线网数据类型包括wire 型和tri 型，其中最常用的就是wire 类型。
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定）；对于x或z，认为是不确定的值，比较结果为x；
case等和case不等的结果只能是1或0，对于x、z认为是确定的值，参加
比较；
(5) 按位运算符
~ 按位非 & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 ~^ 按位同或 ^~
例：
Y=~ 4’b11001 & 4’b 0111
当D有变化时（不管是由1变0还是由 0变1），激活该语句块，将D的值赋 给Q； 否则，该语句块挂起，Q的值保持不 变，直到下一次赋值。
3. always语句块
说明： 过程块中的赋值目标必须是reg型的。 由于always语句可以描述边沿变化，在设计时序电路中得
到广泛应用。 always语句中还可以使用if、case、for循环等语句，其功
说明 将多个操作数拼接起来； 将操作数复制n遍并拼接起来； 可以组合使用。
(9) 条件运算符 ? : 用于条件赋值 格式一 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
例： Y= a ? b : c;
如果a=1，则y=b; 如果a=0，则y=c。 如果a=x，则y=x。
Y= s1 ? (s0 ? d3 : d2) : (s0? d1 : d0);
assign语句 always语句 底层模块调用语句
三种语句顺序无关 除开始的module模
块名和结束的 endmodule必须写 外，其他都是可选的。
endmodule
功能描述部分
2
Verilog模块结构
例1：二选一数据选择器的描述
二选一数据选择器的符号
二选一数据选择器的结构之一
设a、b、s波形已知，可得y波形：
只有一位。
(7) 移位运算符
>> 右移 << 左移 >>> 算术右移 <<< 算术左移
例： Y= 4’b1001 >> 1; Y= 4’sb1001 >>> 1;
格式 操作数 移位符 n;
说明 移位运算的操作数是1位或多位二进制数； 向左或向右移n位； 只有对有符号数的算术右移自动补符号位； 其他移位均自动补0。
Verilog设计快速入门
1
Verilog模块结构
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号声明
assign语句
底层模块或门原语 调用(包括生成块)
Initial或always 语句块
任务和函数定义 specify 块(路径延迟)
模块说明部分
说明： 浅色部分用得较少； 常用语句只有三种：
3. always语句块
边沿敏感： (posedge 信号名) 信号上升沿到来 (negedge 信号名) 信号下降沿到来
例： (posedge clk)
例： (negedge clk)
电平敏感： (信号名列表) 信号列表中的任一个信号有变化
例： (a,b,c)
当a,b,c中有一个发生变化
说明: 逗号可以换成or
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号 声明
assign 语句
底层模块或 门原语调用
endmodule
always 语句块
5
Verilog模块结构
1．模块说明部分
module 模块名 ([端口列表]);
[端口信号声明;] [参数声明;]
输入输出属性 数据类型 位宽 名称
S位宽为4位，对应信号为S[3]、S[2]、S[1]、S[0] 根据模块说明部分，我们可以得出电路符号
full_adder
A B CIN
S COUT
7
2. assign语句
assign语句称作连续赋值语句 基本格式： assign 赋值目标 = 表达式
例： assign y=a;
assign y=a&b;
该语句块不是总处于激活状态，当满足激活条件时才能被执行，否
则被挂起，挂起时即使操作数有变化，也不执行赋值，赋值目标值
保持不变；
赋值目标必须是reg型的。
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3. always语句块
激活条件由敏感信号条件表决定，当敏感条件满足时， 过程块被激活。 敏感条件有两种，一种是边沿敏感，一种是电平敏感。
结果为0001
Y=4’b1001 | 4’b 0111;
结果为1111
Y=3’b001 | 4’b 0111;
结果为0111
Y=3’b001 | 4’b 0111 & 3’b101;
结果为0101
说明 按位运算的操作数是1位或多位二进制数， 按位非的操作数只有一个，将该数的每一位求非运算。 其它按位运算的操作数有2个或多个，将两个操作数对应的位两两运算； 如果操作数位宽不同，位宽小的会自动左添0补齐； 结果与操作数位宽相同；
> 大于 < 小于 >= 大于等于 <= 小于等于
例： Y=(3>2) Y=(3<2); Y=(3>=2); Y=(3<=2); Y=(3<=1’bx);
结果为1 结果为0 结果为1 结果为0
结果为x
说明 关系运算的结果可能是1（逻辑真）、0（逻辑假）、x（不确定）；
(4) 等价运算符
== ！= === ！==
3
Verilog模块结构
2选1多路选择器的Verilog描述
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;] [参数声明;]
内部信号 声明
assign 语句
MUX21a
a
b
y
s
底层模块或 门原语调用
endmodule
always 语句块
4
Verilog程序结构
例2：边沿D触发器的Verilog描述
(6) 缩减运算符
& 缩减与 ~& 缩减与非 | 缩减或 ~| 缩减或非 ^ 缩减异或 ~^ 缩减同或 ^~
例： Y=& 4’b1001 ; Y= ~& 4’b1001;
结果为0 结果为1
说明 缩减运算的操作数是1位或多位二进制数； 缩减运算的操作数只有一个，将该数的各位自左至右进行逻辑运算，结果
参数声明要说明参数的名称和初值
6
例： module full_adder (A,B,CIN,S,COUT); input [3:0] A,B; input CIN; output reg [3:0] S; output COUT;
位宽如果不做说明的话，默认是1位； 数据类型不做说明的话，默认是wire型的。
能更加强大。
例： always @ (posedge CLK)
Q=D；
例： always @ (D)
Q=D；
必须是reg型的
3. always语句块
assign语句和always语句的主要区别：
•连续赋值语句总是处于激活状态，只要操作数有变化马上进行 计算和赋值；
•过程赋值语句只有当激活该过程时，才会进行计算和赋值，如 果该过程不被激活，即使操作数发生变化也不会计算和赋值。
D
input CLK,D,RST,EN;
EN
output Q;
CLK
reg Q;
always @(posedge CLK or negedge RST)
begin
if (!RST) Q<=0；
else if (EN) Q<=D
end
endmodule
DQ Q
RST
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3. always语句块
always语句块中如果有多条赋值语句必须将其用begin end包括起来，assign语句中没有begin end。
赋值目标必须是wire型的，wire表示电路间的连线。
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2. assign语句
例：assign M=B|C;
assign Y=A&M;
M
M和Y都必须是wire型的
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2. assign语句 详见夏宇闻教材第6章，自学。
Verilog具有丰富的表达式运算功能，可用于assign语句
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(1) 算术型
* 乘法 / 除法 + 加法 - 减法 % 求余 ** 求幂
例： Y=5%2; Y=2**3;
求余，结果为1 求幂，结果为8
说明 加减乘除、求幂的操作数可以是实数也可以是整数，
求余运算的操作数只能是整数。 求余运算结果取第一个操作数的符号；
(2) 逻辑型
！ 逻辑非 && 逻辑与 || 逻辑或
例： Y=! (3>2) Y=(2<3) && (5>6); Y=(2<3) || (5>6); Y=(2<3) && 1’bx; Y=(2+3) || (3-3);
结果为0100 结果为1100
(8) 拼接复制运算符
{} 拼接 {{}} 复制拼接
格式 {操作数1, 操作数2, …} 格式 {n{操作数1, 操作数2, …}}
例： Y= {4’b1001, 2’b11}; Y= {4{2’b01}}; Y= {{4{2’b01}}, 2’b11};
结果为100111 结果为01010101
说明 根据表达式1的值，决定运算结果； 如果表达式1值为1，则结果等于表达式2； 如果表达式1值为0，则结果等于表达式3； 如果表达式1值为x，则结果为x； 可以嵌套。
3. always语句块
module 模块名 ([端口列表]); [端口信号声明;]
always语句块又称过程块
基本格式： always @(敏感信号条件表)