Verilog硬件描述语言参考手册
Verilog硬件描述语言
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➢等式运算符(= =,!=,= = =,!= =) •= =：逻辑相等 •!=：逻辑不等 •= = =：全等（对x和z严格按位比较） •!= =：非全等 •说明 = = 与= = = 的差别：
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➢运算的优先级
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➢Verilog的层次结构
•过程块是行为建模的基础 •有两种过程块 –initial 过程块：只执行一次。 –always 过程块：反复执行。 •过程块可以包含如下内容： –过程赋值：描述块内的数据流。 –高级结构（循环，条件）：描述块的功能。 –时间控制：控制块中语句的执行情况。
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➢过程赋值 •过程赋值：在过程块内的赋值 •过程赋值针对variable类型的数据 •要赋予的值可以是任何合法的表达式 •过程赋值可以分成： –阻塞赋值：串行执行，只有执行完了前一条语句，后一条语句才能执行。 –非阻塞赋值：并行执行，一组赋值语句之间没有前后顺序关系，它们在同一时刻开 始计算右值表达式，即不等当前语句执行完，即开始执行下一条语句。
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➢运算符(Operators)
•算术运算符(+,-,*,/,%) •关系运算符(>,<,>=,<=) •等式运算符(= =,!=,= = =,!= =) •逻辑运算符(&&,||,!) •条件运算符(?:) •位运算符(~,|,^,&,~^,^~) •移位运算符(<<,>>) •拼接运算符({}) •赋值运算符(=,<=)
endmodule
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➢非阻塞过程赋值举例（<=） module swap_ vals;
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;
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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硬件描述-2
数字表达方式有以下三种:
1) [size] 'base value：这是一种全面的描述方式。 size ：位宽，定义了以位(bit) 计的常量的位宽,位宽以十进制数字表示； 如：一个4位二进制数的位宽为4； 一个4位十六进制数的位宽为16(每十六进制数用4位二进制数表示)。 base：为o或O，b或B，d或D，h或H之一； value：base进制下的常量的数值。 2) 'base value：数的位宽采用缺省位宽(由具体的机器系统决定,但至少32位)。 3) Value：在这种描述方式中,采用缺省进制十进制。
wire或者reg向量名[常数表达式1:常数表达式2]
reg [5:0] State; wire [0:3] Prt； State [4:1] Prt [3:2] //寄存器部分选择。 //线网部分选择。
2013年7月25日
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存储器
通过对reg型变量建立数组来对存储器建模。
reg [n-1:0] 存储器名[m-1:0]；
2013年7月25日
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整数
例：
4'b1111 12'habc 16'd255 (2+3)„b10 'hc3 'o21 // This is a 4-bit binary number // This is a 12-bit hexadecimal number // This is a 16-bit decimal number. //非法:位长不能够为表达式 // This is a 32-bit hexadecimal number // This is a 32-bit octal number
参数（parameters）
systemverilog标准手册
SystemVerilog标准手册一、概述SystemVerilog是一种硬件描述和验证语言，它结合了Verilog HDL和VHDL的特性，并增添了许多新的功能和特性。
SystemVerilog的标准手册是SystemVerilog语言的权威参考资料，它详细说明了SystemVerilog的语法、语义和用法规范。
二、内容1. 语言基础SystemVerilog标准手册包含了SystemVerilog语言的基础知识，如数据类型、变量定义、控制结构、函数和任务等。
在这一部分，读者可以了解到SystemVerilog的基本语法和语言特性，为后续的学习和应用打下坚实的基础。
2. 对象和类SystemVerilog引入了面向对象的编程思想，允许用户定义自定义类型、类和对象。
SystemVerilog标准手册详细介绍了对象和类的定义、成员函数、继承和多态等相关内容，为用户提供了丰富的编程工具和技巧。
3. 验证方法SystemVerilog不仅可以用于硬件描述，还可以用于硬件验证。
SystemVerilog标准手册介绍了SystemVerilog的验证方法和工具，包括assertion、coverage、constrained randomization等内容，帮助用户编写高效且可靠的验证代码。
4. 高级特性除了基本的语言特性外，SystemVerilog还提供了许多高级的功能和特性，如接口、多线程、并发控制等。
SystemVerilog标准手册深入介绍了这些高级特性的用法和原理，帮助用户更好地理解和应用SystemVerilog语言。
5. 应用实例除了语法和特性的介绍外，SystemVerilog标准手册还提供了大量的实际应用示例，包括硬件描述、验证代码和仿真模型等。
这些应用实例可以帮助用户更直观地了解SystemVerilog语言的实际应用场景，加深对SystemVerilog的理解和掌握。
三、重要性SystemVerilog标准手册是学习和使用SystemVerilog语言的重要参考资料。
第3章——Verilog硬件描述语言3资料
任务（task）
语句格式： task 任务名； <输入输出端口声明>； <任务中数据类型声明>； 语句1； 语句2； … endtask
说明： （1） 式子左边的“赋值目标线网”只能是线网 变量。 （2） 式子右边表达式的操作数可以是线网，可 以是寄存器，也可以是函数。 （3） 一旦等式右边任何一个操作数发生变化， 右边的表达式就会立刻被重新计算，再进行一次 新的赋值。 （4） assign可以使用条件运算符进行条件判断 后赋值assign data_out = sel? a : b；
initial begin a = 1; b = 0; #10 begin a=2; b=3; end #10 begin a=0; b=2; end end
initial c = 1;
always 语句
语句格式： always @ <触发事件> 语句或语句组 说明： 1) always的触发事件可以是控制信号的变化、时钟边沿 的跳变等。always块的触发控制信号可以是一个，也 可以是多个，其间用or连接 例：always @ (posedge clock or posedge reset)
module pipe(q3,d,clk); output [7:0] q3; input [7:0] d; input clk; reg [7:0] q3,q2,q1; always @ (posedge clk) begin q3 = q2; q2 = q1; q1 = d; end endmodule
always @ (a or b or c or d)
2）只要 always的触发事件产生一次， always就 会执行一次。在整个仿真过程中，如果触发事件 不断产生，则always中的语句将被反复执行
Verilog硬件描述语言
Verilog HDL硬件描述语言2.1 Verilog HDL概述2.1.1 Verilog HDL的特点Verilog HDL和VHDL一样，是目前大规模集成电路设计中最具代表性、使用最广泛的硬件描述语言之一。
作为硬件描述语言，Verilog HDL具有如下特点：1. 能够在不同的抽象层次上，如系统级、行为级、RTL（Register Transfer Level）级、门级和开关级，对设计系统进行精确而简练的描述；2. 能够在每个抽象层次的描述上对设计进行仿真验证，及时发现可能存在的设计错误，缩短设计周期，并保证整个设计过程的正确性；3. 由于代码描述与具体工艺实现无关，便于设计标准化，提高设计的可重用性。
如果有C语言的编程经验，只需很短的时间内就能学会和掌握Verilog HDL，因此，Verilog HDL可以作为学习HDL设计方法的入门和基础。
2.1.2 Verilog HDL的基本结构Verilog HDL描述是由模块（module）构成的，每个模块对应的是硬件电路中的逻辑实体。
因此，每个模块都有自己独立的功能或结构，以及用于与其它模块之间相互通信的端口。
例如，一个模块可以代表一个简单的门，一个计数器，一个存储器，甚至是计算机系统等。
例2-1-1 加法器的verilog描述module adder (in1, in2, sum);input in1,in2;output [1:0] sum;wire in1,in2;reg [1:0] sum;always @ (in1 or in2)beginsum=in1+in2;endendmodule从这个例子中可以看出，一段完整的代码主要由以下几部分组成：可以了解到一些基本信息，如代码中加法器的主要功能、设计工程师、完成的日期及版本。
例2-1-1的模块名是adder，有两个输入端口in1，in2和一个输出端口sum。
其中，输入信号是一位的，其数据类型声明为连线型(wire)；输出是两位的寄存器类型。
verilog硬件描述语言(共178张)
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第3页，共178页。
3.1 引言(yǐnyán)
二、Verilog HDL的发展历史
▪ 1983年，由GDA（GateWay Design Automation）公 司的Phil Moorby首创；
▪ 1989年，Cadence公司收购了GDA公司； ▪ 1990年， Cadence公司公开发表Verilog HDL； ▪ 1995 年 ， IEEE 制 定 并 公 开 发 表 Verilog HDL1364-
信号类型声明
begin
if(load)
out <= data;
else
// 同步预置数据
功能描述
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
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缩减运算符
位运算符
❖ 注2：“always” 块可用多种手段来表达逻辑关系， 如用if-else语句或case语句。
❖ 注3： “always” 块语句与assign语句是并发执行的16 ， assign语句一定要放在“always” 块语句之外！
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3.2 Verilog HDL基本(jīběn)结构
❖ Verilog HDL模块的模板（仅考虑用于逻辑综合的部分）
module <顶层模块名> (< 输入输出端口列表>) ；
output 输出端口列表；
input 输入端口列表；
verilog_ieee官方标准手册
verilog_ieee官方标准手册
Verilog是一种硬件描述语言(HDL)，是用于电子设计自动化(EDA)的语言之一。
Verilog从20世纪80年代开始发展，最初由Gateway Design Automation 公司开发，后来被Cadence Design Systems收购。
Verilog被广泛应用于数字电路的设计和仿真。
IEEE标准的全称是IEEE Std 1364，是Verilog的官方标准手册。
这个标准由IEEE Verilog标准工作组制定，其中包含了Verilog语言的语法和语义规范。
这个标准包含了3个部分：
1. Verilog语言参考手册：这个部分包含了Verilog语言的语法和语义规范。
其中包含了Verilog的基本语法、数据类型、运算符、控制结构、模块和端口等方面的内容，对于初学者来说非常重要。
2. Verilog模拟器标准接口：这个部分定义了与Verilog编译器和模拟器交互的标准接口。
如果你想自己实现一个Verilog编译器或模拟器，那么这个部分非常重要。
3. Verilog验证标准接口：这个部分定义了与Verilog验证工具交互的标准接口。
如果你想自己实现一个Verilog验证工具，那么这个部分非常重要。
总的来说，IEEE标准是Verilog语言的权威参考，所有的Verilog编译器和模拟器都应该遵循这个标准。
如果你想深入学习Verilog语言，那么这个标准是不可或缺的。
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Verilog 语言标准化的目的是将现存的通过 Verilog-XL 仿真器体现的 Verilog 语言标准化。 IEEE 的 Verilog 标准与事实上的标准有一些区别。因此，仿真器有可能不完全支持以下的一 些功能：
y 在UDP（用户自定义原语）和模块实例中使用数组（见Instantiation说明）。
编译
Verilog的原代码通常键入到计算机的一个或多个文本文件上。然后把这些文本文件交给 Verilog编译器或解释器处理，编译器或解释器就会创建用于仿真和综合必需的数据文件。 有时候，编译完了马上就能进行仿真，没有必要创建中间数据文件。
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在Verilog HDL 中，我们可通过高层模块调用低层和基本元件模块，再通过线路连接（即下 文中的ＮET）把这些具体的模块连接在一起，来描述一个极其复杂的数字逻辑电路的结ห้องสมุดไป่ตู้。 所谓基本元件模块就是各种逻辑门和用户定义的原语模块（即下文中的UDPs）。而所谓NET 实质上就是表示电路连线或总线的网络。端口连接列表用来把外部NET连接到模块的端口（即 引脚）上。寄存器可以作为输入信号连接到某个具体模块的输入口。NET和寄存器的值可取 逻辑值０，１，x（不确定）和 z（高阻）。除了逻辑值外，NET还需要有一个强度（Strength） 值。在开关级模型中，当NET的驱动器不止一个时，还需要使用强度值来表示。逻辑电路的 行为可以用Initial和Always 的结构和连续赋值语句，并结合设计层次树上各种层次的模块 直到最底层的模块(即UDP及门)来描述。
三. 语法总结
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典型的 Verilog 模块的结构：
module M (P1, P2, P3, P4); input P1, P2; output [7:0] P3; inout P4; reg [7:0] R1, M1[1:1024]; wire W1, W2, W3, W4; parameter C1 = “This is a string”; initial begin : 块名 // 声明语句
Verilog 硬件描述语言 参考手册
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一. 关于 IEEE 1364 标准
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二. Verilog 简介
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模块中每个Initial块、Always块、连续赋值、UDP 和各逻辑门结构块都是并行执行的。而 Initial及Always块内的语句与软件编程语言中的语句在许多方面非常类似，这些语句根据 安排好的定时控制（如时延控制）和事件控制执行。在Begin-End块内的语句按顺序执行， 而在Fork-Join块中的语句则并行执行。 连续赋值语句只可用于改变NET的值。寄存器类型 变量的值只能在Initial及Always块中修改。Initial及Always块可以被分解为一些特定的任 务和函数。PLI （即可编程语言接口的英语缩写）是完整的Verilog语言体系的一个的组成 部分，利用PLI便可如同调用系统任务和函数一样来调用C语言编写的各种函数。
y 含参数的宏定义（见‘define）。 y ‘undef.
y IEEE标准不支持用数字表示的强度值（见编译预处理命令）。 y 有许多Verilog-XL支持的系统任务、系统函数和编译处理命令在IEEE标准中
不支持。 y 若在模块中其Net或寄存类型变量只有一个驱动，IEEE标准允许在一个指定
块中， 延迟路径的最终接点可以是一个寄存器或Net类型的变量。而在此标 准推出之前，对最终接点的类型有着严格得多的要求（见Specify说明）。 y 指定路径的延迟表达式最多可以达到12个延迟表达式，表达式之间需用逗号 隔开。而在此标准推出之前，最多只允许六个表达式（见Specify说明）。 y 在Net类型变量的定义中，标量保留字scalared与矢量保留字 vectored的位置 也做了改动。原先，保留字位于矢量范围的前面。在IEEE标准中，它应位于 Net类型的后面（见Net说明）。 y 在最小-典型-最大常量表达式中，对于最小、典型与最大值的相对大小并无 限制。而原先最小值必须小于或等于典型值，典型值必须小于或等于最大值。 y 在IEEE标准中，表示延迟的最小-典型-最大表达式不必括在括号里。而原先， 它必需括在括号里。