第五章 常用Verilog语法之三
HDL第五章语法与要素
4、关键字 Verilog 系统内部使用的词，关键字用户不可用重定义其它含义。 所有的关键字都是小写字母组成。例如always是关键字，但是 ALWAYS不是关键字。
5. 2 常量
Verilog 中常量主要有三种类型：整数、实数、字符串 5.2.1 整数。 +/-<size>‟<base><value> +/-<二进制位宽>‟<进制><数字序列>
例如：8‟b1001xxxx
8‟b1010zzzz
与 8‟h9x相同
与 8‟haz相同
4）如果没有定义一个整数的位宽，则其宽度为响应数所需的二进制位。 例如：‟o721 // 9位二进制数111010001 „hAF //8位二进制数10101111 5）如果定义的位宽比实际的位数长，则通常左边添0补位，但如果数的 最左边为x或z，则左边添x或z。
wire [ 19:0] addrbus ;
//定义位宽 20位wire型变daddrbus
wire [0:7] a ; // 定义位宽为8位的wire型变量
2）tri型
功能与使用方法与wire型相同，只是为了增加程序的可读性，可更 清楚表示该信号综合后的电路具有三态的功能。 3）supply0 h和supply1型 supply0用于对“地”建模，即低电平0；supply1网用于对电源建 模，即高电平1；例如:
5.3 数据类型
数据类型是用来表示数字电路中的物理连线、数据存储和 传输单元等物理量。 Verilog HDL有下列四种逻辑值状态： 1) 0：低电平、逻辑0或逻辑非（“假”） 2) 1：高电平、逻辑1或“真”
3) x或X：不确定或未知的逻辑状态
verilog 基本语法
verilog 基本语法Verilog基本语法Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。
它具有强大的建模能力，能够描述复杂的数字系统，并用于逻辑设计和硬件验证。
本文将介绍Verilog的基本语法，以帮助读者对这种语言有一个基本的了解。
1. 模块声明在Verilog中，所有的设计都是通过模块来实现的。
模块是Verilog 的基本组织单位，类似于其他编程语言中的函数或类。
模块声明由关键字module开头，后面跟着模块的名称和输入输出端口的定义。
例如：module my_module(input a, b, output c);// 模块的主体endmodule2. 端口声明在模块声明中，使用关键字input和output来声明输入和输出端口。
输入端口用于接收信号，输出端口用于输出信号。
端口可以是单个的信号，也可以是信号的数组。
例如：input a, b; // 单个输入端口output c; // 单个输出端口input [7:0] d; // 输入信号的数组3. 信号声明在Verilog中，使用关键字wire、reg、integer等来声明信号。
wire用于声明连续的信号，reg用于声明时序的信号，integer用于声明整数变量。
例如：wire a, b; // 连续信号reg [7:0] c; // 时序信号，有8位integer d; // 整数变量4. 时钟和复位在数字电路中，时钟和复位信号是非常重要的。
在Verilog中，可以使用关键字input来声明时钟和复位信号，并在模块的输入端口中定义。
例如：input clk; // 时钟信号input rst; // 复位信号5. 运算符Verilog支持各种运算符，包括算术运算符、逻辑运算符、位运算符等。
算术运算符用于执行加减乘除等操作，逻辑运算符用于执行与或非等逻辑操作，位运算符用于执行位操作。
例如：a =b + c; // 加法运算d = ~(a & b); // 与运算和非运算6. 控制结构在Verilog中，可以使用if语句、case语句等控制结构来实现条件判断和多路选择。
Verilog语法简易教程
语法--变量赋值
• 在Verilog中，变量是不能随意赋值的，必 须使用赋值运算符才可以进行赋值。其中 assign称为连续赋值，对应于线网类型变量 wire；initial或always称为过程赋值，对应 于寄存器类型变量reg。下面作具体讲解
语法--assign与wire
• 首先列个例子： wire a； assign a=1’b1； • 可以看出，语法格式就是这么简单，如下： assign 线网型变量名=赋值表达式； • 需要理解的是，assign称为连续赋值的意思 是，等号右端赋值表达式的值会持续对被 赋值变量产生连续驱动，而且只要等号右 端赋值表达式的值改变，左端被赋值变量 的值就会立即改变。对应到电路中去，就 是导线。
拼接运算符与重复操作符
• 拼接运算符是将两个或多个信号的某些位 拼接起来成为一个整体数据的运算操作， 其格式为：{s1,s2,…,sn}； 举例如下： z[3:0]={a,b,c,d}; shr[15:0]={shr[14:1],b,c}; • 重复操作符为{{}}，即双重花括号，提供复 制一个常量或变量的简便记法，如： {3{2'b01}}=6'b010101;
语法--条件语句case
当几个分支对应的操作相同时，可以将这些分支放 在一起，如： reg [2:0] cnt; case(cnt) 3'b000,3'b001,3'b010:q=q+1; 3'b011,3'b100:q=q+2; default:q=q; endcase
• 另外，同else一样，default一般不要缺省。
• 触发事件有两种，这是由硬件电路决定的，在数电中已经学过：电平 触发，边沿触发。
verillog语法
verillog语法
Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
以下是Verilog 的基本语法：
1. 注释：Verilog中的注释以“//”开头，一直延续到该行的末尾。
另外，多行注释以“/”开始，以“/”结束。
2. 数字表达方式：在Verilog中，数字的表示方式可以是十进制、八进制或二进制。
例如，8'b表示一个8位的二进制数。
3. 数据类型：Verilog中有四种数据类型，分别是wire（线网型）、reg （寄存器型）、integer（整数型）和parameter（参数型）。
其中，wire 类型用于表示物理连线，reg类型表示数据存储单元。
4. 模块：Verilog中的模块是电路的基本单元，由输入、输出和内部信号组成。
模块的端口用于连接外部信号，内部信号用于描述电路的行为。
5. 语句：Verilog中的语句可以分为赋值语句、控制语句和过程语句。
赋值语句用于给变量赋值，控制语句用于控制流程，过程语句用于描述电路的行为。
6. 任务和函数：Verilog中的任务和函数用于实现特定的功能。
任务和函数的使用可以减少代码的重复，提高代码的可维护性。
7. 系统任务和系统函数：系统任务和系统函数是Verilog提供的用于实现特定系统级功能的任务和函数。
例如，$display系统任务用于在仿真时显示信息。
以上是Verilog的基本语法，当然还有更多的语法和概念需要学习和掌握。
建议查阅相关的Verilog教程或书籍，以深入了解Verilog的语法和用法。
Verilog模块与基本语法
用实例元件
and #2 ul (q，a，b); 用 always块
always @(posedge clk or clr) begin if (clr) q <=0; else if (en)q <=d； end
组合逻辑
时序逻辑 组合逻辑
在字符串中可用 C 语言中的各种格式控制符
如：\t, \”, \\…
在字符串中可用 C 语言中的各种数值型式控制符(有些不同)
如：%b二进制%o八进制%d
十进制
%h
十六进制
%t
时间类型
%s
字符串类型
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Verilog设计
特殊字符表示 \n \t \\
\ooo
%%
意义 换行符 Tab键 符号\ 3位8进制数表示符的ASCII
I/O声明
• 输入口： input [信号位宽-1: 0] 端口名i; • 输出口： output [信号位宽-1: 0] 端口名j; • 输入/输出口： inout [信号位宽-1: 0] 端口名k;
此为VerilogHDL-1995标准 风格
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Verilog设计
2.1 模块结构—— 端口和I/O声明
a d
b Block1
c
e
思考：如果设计修改添加了若干 端口，“端口命名法”的优势…
Block1 dut1(in_a, in_b, in_c, ou_d, ou_e);
方法2：
Block1 dut2(.a(in_a), .d(ou_d), .b(in_b));
比较：方法2不必严格按照端口的顺序对应，提高了程序 的可读性和可移植性；
verilog语言05
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5.3
当两个 driven strength不同的 net 相连时，会以 strength level 较高的 net 输出为结果。
Pull 1 Strong 0 Supply 1 Supply 1 Large 1 Strong 0
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5.3
[例1]四选一多路选择器
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5.3
module mux4_to_1(out, i0,i1, i2, i3, s1, s0); output out; input i0,i1, i2, i3, s1, s0; //门级实例引用 not (s1n, s1); not (s0n, s0); and (y0, i0, s1n, s0n); and (y1, i1, s1n, s0); and (y2, i2, s1, s0n); and (y3, i3, s1, s0); or (out, y0, y1, y2, y3); endmodule
demo_para #(4,5,6) g1(out, in1, in2);
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…… endmodule
5.2
注意： 参数值列表中各个参数值的排列次序必须与被调用模块中 各个参数的说明次序保持一致；同时参数的个数也必须相 同； 在只希望对调用模块内的个别参数进行更改的情况下，所 有无需更改的参数值也必须按对应参数的顺序在参数值列 表中全部列出（照抄原值）；
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5.2
实例
module bottom(in); input in; always @(posedge in) begin: keep reg hold; hold=in; end endmodule module middle(stim1,stim2); input stim1,stim2; bottom amod(stim1), bmod(stim2); endmodule 16 module top; reg stim1,stim2; middle a(stim1,stim2); endmodule 模块名：top top.a top.a.bmod
verilog module语法
verilog module语法Verilog Module语法Verilog是一种硬件描述语言，用于设计和建模数字电路。
在Verilog中，模块（Module）是描述电路功能的基本单元。
本文将详细介绍Verilog的模块语法。
1. 模块声明在Verilog中，模块的声明以`module`关键字开头，后面跟着模块的名称，并用括号括起来，括号中是模块的输入和输出端口。
例如：```verilogmodule MyModule(input A, input B, output C);```上述代码定义了一个名为MyModule的模块，有两个输入端口A和B，一个输出端口C。
2. 端口声明在模块的括号中，可以用逗号分隔的方式声明多个端口。
每个端口可以是输入端口（input）、输出端口（output）或双向端口（inout）。
例如：```verilogmodule MyModule(input A, input [7:0] B, output [7:0] C, inout D);```上述代码中，A是一个输入端口，B是一个8位输入端口，C是一个8位输出端口，D是一个双向端口。
3. 内部信号声明在模块中，可以声明内部信号（wire或reg），用于在模块内部进行信号传输或存储。
例如：```verilogmodule MyModule(input A, input B, output C);wire D;reg [7:0] E;// 省略其他代码endmodule```上述代码中，D是一个wire类型的内部信号，E是一个8位reg类型的内部信号。
4. 逻辑表达式在模块中，可以使用逻辑运算符和条件语句来实现电路的逻辑功能。
例如：```verilogmodule MyModule(input A, input B, output C);wire D;assign D = A & B;always @(posedge D)C <= ~C;endmodule```上述代码中，使用`&`逻辑与运算符计算A和B的与运算结果，并将结果赋值给D。
verilog基本语法
verilog基本语法
1. 模块：verilog模块用于描述感兴趣的功能系统以及设备行为，从而给出输入和输出之间的关系。
2. 变量：verilog中的变量可以定义为硬件控制的行为或信号路径。
3. 宏定义：verilog使用宏`define`来定义新的字符或文本，可用于
提高程序可读性和管理性。
4. 注释：verilog支持两种注释形式，即行注释和块注释，行注释以
`//`开头，块注释以`/*`开头，以 `*/`结尾。
5. 关键字：verilog使用了一系列关键字来指定硬件控制行为，输入、输出、时序延迟和引用等。
6. 命令：verilog提供了一系列命令来描述功能，包括`initial`，
`always`，`@`和`begin`等等。
7. 模型：verilog中的模型用于定义和控制硬件的输入和输出行为，
这些模型可以被定义为多个状态和条件的序列。
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module ripple_adder(co,sum,a0,a1,ci); parameter N=4; output[N-1:0] sum; output co; input[N-1:0] a0,a1; input ci; wire[N:0] carry; assign carry[0]=ci; genvar i; generate for(i=0;i<N;i=i+1) begin:r_loop wire t1,t2,t3; xor g1(t1,a0[i],a1[i]); xor g2(sum[i],t1,carry[i]); and g3(t2,a0[i],a1[i]); and g4(t3,t1,carry[i]); or g5(carry[i+1],t2,t3); end endgenerate assign co=carry[4]; endmodule
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第五讲 常用Verilog语法之三
注意if与else的配对关系，else总是与它上面 的最近的if配对。如果if与else的数目不一样， 为了实现程序设计者的意图，可以用 begin_end块语句来确定配对关系。
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第五章 常用Verilog语法之三
case语句——多分支选择语句
对矢量中的多个位进行重复操作 进行多个模块的实例引用的重复操作 根据参数的定义确定程序中是否应该包含某段 Verilog代码； 生成语句必须用在module内部，用来生成该 module内部的程序代码
生成块
生成实例可以包含以下的一个或多种类型
模块（module instance） 用户定义原语；(primitive instance) 门级原语； 连续赋值语句； initial和always块;(procedural block) task 和funciton
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第五章 常用Verilog语法之三
条件语句——if-else
if (表达式1） 语句1； else if (表达式2） 语句2； else if (表达式3） 语句3； …. else if (表达式m） 语句m； else 语句n；
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第五章 常用Verilog语法之三
endmodule
5.2 循环语句
forever:连续的执行语句 repeat：连续执行一条语句n次 while: 执行一条语句直到某个条件不满足 for循环
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5.2 循环语句
forever:连续的执行语句，用于产生周期性波 形，必须写在initial块中。 forever 语句； or forever begin 多条语句； end
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第五章 常用Verilog语法之三
使用条件语句不当，在设计中生成了原本没想 到的锁存器
不正确使用if语句
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q$latch
PRE
d al
D ENA CLR
Q
q
第五章 常用Verilog语法之三
使用条件语句不当在设计中生成了原本没想到 的锁存器
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第五章 常用Verilog语法之三
说明
条件语句必须在过程块语句中使用,即由initial和 always语句引导的执行语句集合。除这两种块语 句引导的“begin-end”块中可以编写条件语句外， 模块的其他地方都不能编写。
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第五章 常用Verilog语法之三
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5.2 循环语句
for循环语句 for(表达式1;表达式2;表达式3) 语句；
for(循环变量赋初值；循环结束条件；循环变量 增值)；
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5.2 循环语句
for循环相当于采用while语句建立以下循环结构 begin 循环变量赋初值； while（循环结束条件） begin 执行语句； 循环变量增值； end end
对于xor，相当于生成以下语句 xor_loop[0].g1, xor_loop[1].g1, ... xor_loop[31].g1,
生成语句
生成块的本质是使用循环内的一条语句来代替多条重 复的Verilog语句，简化用户的编程。 关键词genvar用于声明生成变量，只能用在生成块 中，在仿真过程中，生成变量是不存在的 循环生成语句可以嵌套使用，不过使用同一个生成变 量作为索引的循环生成语句不能够相互嵌套； Xor_loop是循环生成语句的名字，目的在于通过它 对循环生成语句中的变量进行层次化引用。因此，循 环生成的各个异或门的相对层次名为： xor_loop[0].g1 , xor_loop[1].g1 , xor_loop[2].g1 ,….,
生成块
编写代码时必须在模块中说明生成的实例范 围，关键字generate——endgenerate 用来指定该范围。 Verilog允许在生成范围内声明下列数据类型
net(网络)、reg(寄存器)； integer, real, time, realtime event(事件)
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第五章 常用Verilog语法之三
每个case分项分支表达式值必须不同，否则 会出现矛盾。 执行完case分项后的语句，则跳出该case语 句结构，终止case语句的执行； 在用case语句表达式进行比较的过程中，只 有当信号的对应位的值能明确进行比较时，比 较才能成功； case语句的所有表达式值的位宽必须相等；
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casez：不考虑高阻z的比较过程； casex: 不考虑高阻z和不定值x的比较过程；
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第五章 常用Verilog语法之三
casez：不考虑高阻z的比较过程； casex:不考虑高阻z和不定值x的比较过程；
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生成的数据类型具有唯一的标识名，可以被 层次引用，也可以使用defparam声明的参数 重新定义
生成块
任务和函数的声明也允许出现在生成范围之 中，但不能出现在循环生成当中。 任务和函数具有唯一的标识符名称，可以被 层次引用。 不允许出现在生成范围之中的模块项声明包 括
参数、局部参数； 输入、输出和输入/输出声明； 指定块。
说明
If后面都有表达式，为逻辑表达式或关系表达式。系统 对表达式的值进行判断，若为0，x，z，按假处理；若 为1，按真处理，执行指定的语句。 else前面有一分号，整个语句结束有一分号
if和else后面可以包含一个内嵌的操作语句，也可以有 多个操作语句，此时用begin和end这两个关键词将几 个语句包含起来成为一个复合块语句,此时end之后无需 分号；
不正确使用case语句，缺少default语句。
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Equal0
Selector0
sel[1..0]
2' h0 --
A[1..0] OUT B[1..0]
WideNor0
EQUAL
SEL[2..0] OUT
q
Equal1
1' h0 --
பைடு நூலகம்
DATA[2..0]
A[1..0] 2' h3 -OUT B[1..0] SELECTOR
always @(s1 or s0 or i0 or i1 or i2 or i3) begin case({s1,s0}) 2'b00: out=i0; 2'b01: out=i1; 2'b10: out=i2; 2'b11: out=i3; default: out=1'bx; end case end
说明
允许一定形式的表达式简写方式。 if(expression) 等价于 if(expression==1) if(!expression) 等价于 if(expression!=1)
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第五章 常用Verilog语法之三
说明
If语句的嵌套。 if(expression1 ) if(expression2) 语句1； else 语句2； else if(expression3 ) 语句3； else 语句4；
生成语句的基本结构
生成块
Verilog中有3种创建生成语句的方法
循环生成； 条件生成； case声成。
生成语句的基本结构
循环生成语句
module bitwise_xor(out,i0,i1);
parameter N=32; output[N-1:0] out; input[N-1:0] i0,i1; genvar j; generate for(j=0;j<N;j=j+1) begin:xor_loop xor g1(out[j],i0[j],i1[j]); end endgenerate endmodule
case(表达式) <case分支项> endcase casez(表达式) <case分支项> endcase casex(表达式) <case分支项> endcase case分支项的一般格式： 分支表达式: 语句； default: 语句；
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第五章 常用Verilog语法之三
EQUAL
a b
第五章 常用Verilog语法之三