Verilog语法手册

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Verilog-HDL基本语法

Verilog-HDL基本语法
+(加)、-(减)、*(乘)、/(除)、%(求余)。 其中%是求余操作符, 在两个整数相除的基础上,取 出其余数。例如,5 % 6的值为5;13 % 5的值是3。
2. 逻辑操作符(Logical operators ) 逻辑操作符包括:
&&(逻辑与)、||(逻辑或)、!(逻辑非)
3. 位运算(Bitwise operators) 位运算是将两个操作数按对应位进行逻辑操作。
标识符是用户编程时为常量、变量、模块、寄存 器、端口、连线、示例和begin-end块等元素定义的名 称。标识符可以是字母、数字和下划线“_”等符号组 成的任意序列。定义标识符时应遵循如下规则:
① 首字符不能是数字。
② 字符数不能多于1024个。
③ 大小写字母是不同的。
④ 不要与关键字同名。
2.2.5 关键字
第二部分 Verilog HDL基本语法
2.1 Verilog HDL程序模块结构
模块端口定义

模块内容

I/O说明
模 块
信号类型说明
功能描述
2.1.1 模块端口定义
模块端口定义用来声明设计电路模块的输入输出 端口。端口定义格式如下
module 模块名(端口1,端口2,端口3,…);
在端口定义的圆括弧中,是设计电路模块与外界 联系的全部输入输出端口信号或引脚,它是设计实体 对外的一个通信界面,是外界可以看到的部分(不包 含电源和接地端),多个端口名之间用“,”分隔。
等值运算的结果也是1位逻辑值,当运算结果为 真时,返回值1;为假则返回值0。
相等操作符(= =)与全等操作符(= = =)的区 别:当进行相等运算时,两个操作数必须逐位相等, 其比较结果的值才为1(真),如果某些位是不定或 高阻状态,其相等比较的结果就会是不定值;而进行 全等运算时,对不定或高阻状态位也进行比较,当两 个操作数完全一致时,其结果的值才为1(真),否 则结果为0(假)。

Verilog 语言教程(逻辑及语法部分)

Verilog 语言教程(逻辑及语法部分)
2021/7/13
a b #2 c d #3
a
b #2 c
#3
d
#4
e
总延迟=Max{2,3}+4=7
时钟周期必须 > 7ns
总延迟= {Max{2,3}+4+1}=8
时钟周期必须 > 4ns
总处理数据的吞吐量增加
e
#1
#4
#1
22
为什么要设计有限状态机?
如果能严格以时钟跳变沿为前提,按排好时时序, 来操作逻辑系统中每一个开关Si,则系统中数据 的流动和处理会按同一时钟节拍有序地进行,可 以控制冒险和竞争现象对逻辑运算的破坏,时延 问题就能有效地加以解决。
寄存器间数据流动的控制开关
开关S1
组合逻辑
开关S2
dddd qqqq
dddd qqqq
组合逻辑
dddd qqqq
clock
2021/7/13
寄存器1
寄存器2
寄存器3
17
开关逻辑应用举例
寄存器间数据流动的控制开关
开关S1
dq clock
寄存器A
开关S2
2021/7/13
开关S3
dq
寄存器B
开关S4
开关S5
- 时序逻辑: 由多个触发器和多个组合逻辑块组成的网
络。常用的有:计数器、复杂的数据流动控制逻辑、运算 控制逻辑、指令分析和操作控制逻辑。同步时序逻辑的设 计是设计复杂的数字逻辑系统的核心。
- 存储器和寄存器:用于暂时存储数据信息。
2021/7/13
4
组合逻辑举例之一
一个八位数据通路控制器
`define ON 1 ‘b 1 `define OFF 1 ‘b 0 wire ControlSwitch; wire [7:0] out, in; assign out = (ControlSwith== `ON) ? in : 8 ‘h00

第4部分verilog语法入门学习课件

第4部分verilog语法入门学习课件
·在过程块中对变量赋值时,忘了把它定义为寄存器 类型(reg)或已把它定义为连接类型了(wire) · 把实例的输出连接出去时,把它定义为寄存器类型
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

第三讲 verilog的基本语法

第三讲 verilog的基本语法

TOP HA
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参数值的模块引用
module TOP3(NewA,NewB,NewS,NewC); input NewA, NewB; output NewS,NewC; HA #(5,2) Ha1 (NewA, NewB, NewS, NewC);
//第1个值5赋给参数AND_DELAY,该参数在模块HA中说明。 //第2个值2赋给参数XOR_DELAY,该参数在模块HA中说明。
asiccenterarnoldshi在过程块alwaysinitial中对变量赋值时忘了把它定义为寄存器类型reg或已把它定义为连接类型了wire把实例的输出连接出去时把它定义为寄存器类型把模块的输入信号定义为寄存器类型
TJIC
第三章 verilog的基本语 verilog的基本语 法
天津大学电子科学与技术系史再峰 shizaifeng@
连续赋制语句用于把值赋给线网型变量(不能为寄 存器型变量赋值) 语句形式为:assign A = B & C;
连续赋值语句在什么时候执行呢? 只要在右端表达式 的操作数上有事件(事件为值的变化)发生时,表达式 即被计算;如果结果值有变化,新结果就赋给左边的 线网。
28
连续赋值的目标类型
标量线网 向量线网 向量的常数型位选择 ,
endmodule
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课堂练习课堂练习-参数传递
假定一个模块为BK,内部 两个参数P1,P2;另外一 个模块为HA,内部参数P3, P4 其在TOP模块中实例化调 用的名称分别为U1, U2 请尝试在top模块中用两种 不同的方法改变其参数值 p1-p4分别为1,2,3,4
TOP U2 U1
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二、变 量
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补充: 补充:CMOS NOR

verilog语法入门

verilog语法入门

模块的测试
测试模块常见的形式:
module t; reg …; //被测模块输入/输出变量类型定义 wire…; //被测模块输入/输出变量类型定义 initial begin …; …; …; end … …//产生测试信号 always #delay begin …; end … …//产生测试信号
语法详细讲解
编译引导语句
使用`define 编译引导能提供简单的文本替代功能 `define <宏名> <宏文本> 在编译时会用宏文本来替代源代码中的宏名。 合理地使用`define可以提高程序的可读性
举例说明:
`define on 1’b1 `define off 1’b0 `define and_delay #3 在程序中可以用有含义的文字来表示没有意思的数码提高了程序 的可读性,在程序中可以用 `on, `off, `and_delay 分别表 示 1,0,和 #3 。
语法详细讲解
编译引导语句
编译引导语句用主键盘左上角小写键 “ ` ” 起头 用于指导仿真编译器在编译时采取一些特殊处理 编译引导语句一直保持有效,直到被取消或重写 `resetall 编译引导语句把所有设置的编译引导恢复到 缺省状态 常用的编译引导有: a) `define b) `include c) `timescale d) `uselib e) `resetall ……..
语法详细讲解

特殊符号 “#”
特殊符号 “#” 常用来表示延迟:
在过程赋值语句时表示延迟。 例:initial begin #10 rst=1; #50 rst=0; end 在门级实例引用时表示延迟。 例:not #1 not1(nsel, sel); and #2 and2(a1, a, nsel); 在模块实例引用时表示参数传递 介绍参数类型变量时再讲。。。。

verillog语法

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语法介绍

Verilog语法介绍
例: wire a; //定义了一个1位的wire 型数据a Wire [7:0] b; //定义了一个8位的wire 型数据b 不可写作[0:7]
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2. reg型
寄存器是数据储存单元。寄存器数据类型的关键字reg。通过赋值语句可 以改变寄存器储存的值,其作用与改变触发器储存的值相当。
reg型数据常用来表示“always”模块内的 指定信号,常代表触发器。 reg型数据的格式如下: reg [n-1:0] 数据名1,数据名2,…..数据名i; 或 reg [n:1] 数据名1,数据名2,…..数据名i;
一、模块的定义
模块的端口声明了模块的输入输出口,其格式如下: module 模块名(口 1,口 2,口 3,口 4,……);
模块的端口表示的是模块的输入还是输出口名。
二、模块内容
模块的内容包括 I/O说明,内容信号声明和功能定义。 1、I/O说明的格式 输入口: input[信号位宽-1:0]端口名; 输出口: output[信号位宽-1:0]端口名 ; 输入/输出口: (双向) inout [信号位宽-1:0 ] 端口名; I/O说明也可以写在端口声明语句里。其格式如下: 两种声明方式是等价的! module module_name(input port1,input2,….. output port1,output port2……); 2. 内部信号说明 在模块内用到的和与端口有关的变量类型有二种wire和reg。 如: reg[width-1:0] R变量1, R变量2…; wire [width-1 :0] W变量1,W变量2…..; reg型数据用来表示“always”模块内的指定信号,例如触发器。 wire型数据用来表示“assign”关键字指定的组合逻辑信号。 若不指定变量类型,默认为wire!

verilog module语法

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。

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5、相等关系操作符: = =(逻辑相等) !=(逻辑不等) = = =(全等) != =(非全等)




6、移位操作符 << (左移) >> (右移) 其使用方法如下: a<<n ;a>>n ;a代表要移位的操作数,n代表要移 n位


7、verilog语言中有一个特殊的运算符,位拼接运 算符,用这个运算符可以把两个或多个信号的某些 为拼接起来来进行运算操作。其方法如下:{信号 1的某几位,信号2的某几位,……},其中不允许 存在没有指明位数的信号。 {a,b[3:0],w,3’101} 还可以用重复法来简化表示,如{4{w}}
用parameter来定义一个标识符代表一个常量,成 为符号常量,即标识符形式的常量,采用标识符代 表一个常量可提高程序的可读性和可维护性。其说 明格式如下: Parameter 参数名1=表达式,参数名2=表达 式,……. 例:parameter msh=7;定义参数msh为常数7 Parameter e=25,f=29;定义两个常数参数



1、条件语句: (1)if(表达式1) 语句1; else if (表达式2)语句2; …else 语句n;




(2)case 语句 case(表达式) <case分支项> endcase casez(表达式)<case分支项> endcase用来处 理不考虑高阻值的比较过程; casex(表达式)<case分支项> endcase用来处 理将高阻值z和不定值x都视为不关心的情况

1、常量
1.1数字 (1)整数:4种表示方式:二进制(b或B);十进制(d或 D);十六进制(h或H);八进制(o或O) 数字表达方式如下: <位宽><进制><数字>,其中位宽可以缺省,默认值根据 不同机器有所不同,常为32位;进制也可以缺省,默认 值为十进制。 如:8‘b10101100,表示位宽为8 ,二进制,值为 10101100
1 、算术操作符 +(加) -(减) *(乘) /(除) %(取模或求余)

2、按位操作符 ~(按位非) &(按位与) |(按位或) ^(按位异或) ~^, ^~(按位异或非,同或)

3、逻辑操作符 && (逻辑与) || (逻辑或) !(逻辑非)

4、关系操作符 >(大于) <(小于) >=(不小于) <=(不大于 )


reg型数据常用来表示“always”模块内的指定信号, 常代表触发器。通常,在设计中要在always模块通 过使用行为描述语句来表达逻辑关系,在always块 内被赋值的每一个信号都必须定义为reg型。 Reg型数据的格式如下: reg[n-1:0] 数据名1,数据名2,…….



Verilog通过对reg型变量建立数组来对存储器建 模,可以描述RAM型存储器、ROM型存储器和 reg文件。Memory型数据是通过扩展reg型数据 的地址范围来生成的。其格式为: reg[n-1:0] 存储器名[m-1:0] reg[n-1:0]定义了存储器中每一个存储单元的大 小,即该存储器单元是一个n位的寄存器;存储 器名后的[m-1:0] 则定义了该存储器中有多少个 这样的存储器。 例reg[7:0] mema[255:0] ;定义了一个名为 mema的存储器,该存储器有256个8位寄存器。


Verilog的基本设计单元是“模块”。一个模块由 两部分组成,一部分描述接口,另一部分描述逻辑 功能。 Verilog 结构位于module和endmodule声明语句 之间,每个Verilog程序包括4个主要部分:端口定 义、I/O说明、内部信号声明和功能定义。
模块的端口声明了模块的输入输出口。其格式如下: module module_name (port_list); 在引用模块时其端口可以用两种方法连接: (1)在引用时,严格按照模块定义的端口顺序来连接,不 用标明原模块定义时规定的端口名: 模块名(连接端口1信号名,连接端口2信号名,……,) (2)在引用时用“.”符号,标明原模块是定义时规定的端 口名, 模块名(.端口1名(连接信号1名), 端口2名(连接信号 2名), ……,)


参考数目: Verilog数字系统设计教程 ,夏宇闻编著,北京航 空航天大学出版社



(1)forever 语句 连续的执行语句 (2)repeat(表达式)语句 连续执 行一条语句n次,n为表达式中的值 (3)while(表达式) 语句 执行一条语句知道 表达式中的条件不能满足
(4)for(表达式1;表达式2;表达式3)语句 它的执行过程为: 第一步:先求解表达式1; 第二步:再求解表达式2,若其值为真(非0), 则执行for语句中指定的内嵌语句,然后执行下 面第三步;若为假(0),则结束循环,转到第 五步; 第三步:若表达式2为真,在执行指定的语句后, 求解表达式3; 第四步:转回第二步继续执行; 第五步:执行for语句下面的语句。

(1)顺序块 特点:块内的语句是按顺序执行的; 每条语句的延迟时间是相对于前一条语句的仿真时 间而言的; 直到最后一条语句执行完,程序流程控制才跳出该 语句块 其格式为:begin 语句1;语句2;… end

(2)并行块 特点:块内的语句是同时执行的; 块内每条语句的延迟时间是相对于程序流程控制进 入到块内的仿真时间的; 延迟时间是用来给赋值语句提供执行时序的; 当按时间时序排序在最后的语句执行完成后,跳出 块。 其格式为:fork 语句1;语句2;… join



2.1 wire型 Wire型数据常用来表示以assign关键字制定的组合 逻辑信号。Verilog程序模块中输入、输出信号类 型默认时自动定义为wire型。Wire型信号可以用作 任何方程式的输入,也可以用作“assign”语句或 实例元件的输出。其定义格式为: wire[n-1:0] 数据名1,数据名2,…….


例:begin:init_mem reg[7:0] tempi;
for(tempi=0;tempi<memsize;tempi=tempi+1) memory[tempi]=0; end 用来初始化me
module decoder_38(out,in); output[7:0] out; input[2:0] in; reg[7:0] out; always @(in) begin case(in) 3'd0: out=8'b11111110; 3'd1: out=8'b11111101; 3'd2: out=8'b11111011; 3'd3: out=8'b11110111; 3'd4: out=8'b11101111; 3'd5: out=8'b11011111; 3'd6: out=8'b10111111; 3'd7: out=8'b01111111; endcase end endmodule

(1)输入口: input[信号位宽-1:0]端口名i (2)输出口: output[信号位宽-1:0]端口名i (3)输入输出口: inout[信号位宽-1:0]端口名i



在模块内用到的和端口有关的wire和reg类型变量 的声明: reg[width-1:0] R变量1, R变量2,… wire[width-1:0] W变量1, W变量2,…




(1)用“assign”声明语句,只需写一个“assign”,后面 再加一个方程式即可,如: assign a=b&c (2)用实例元件,此方法像在电路图输入方式下调入库元 件一样,键入元件的名字和相连的引脚即可,如 and #2 u1(q,a,b),表示用一个跟与门(and)一样的名为 u1的门,其输入端为a,b,输出为q,输出延迟为2个单位 时间 (3)用“always”块:always 时序控制 执行语句,如: always areg=~areg 上述三个功能定义在verilog结构中是同时执行的,在同 一模块文件中,它们的顺序不会影响实现的功能




(2)x和z值,x代表不定值,z代表高阻值。X 可以用来定义十六进制的4位二进制数的状态, 八进制的3位,二进制的1位,z的表示方式同x, z还可以表达为“?”,如12’dz=12’d? (3)负数,只要在数字定义式的最前面加上一 个负号即可表示 (4)下划线:下划线可以用来分隔数的表达以 提高程序的可读性,但不可用于位宽和进制处, 如16’b1010_1100_1001_0011(合法) 8’b_1010_1100(非法)





8、缩减运算符 是对单个操作数进行或、与、非递推运算,最后的 运算结果是1位二进制数 例如:reg[3:0] B;reg C; C=&B 相当于C=B[0]&B[1]&B[2]&B[3]
1、赋值语句 (1)非阻塞赋值方式(如b<=a) 特点:块结束后才完成赋值操作; b的值并不是立即改变的。 注意:此例中的<=并非小于等于符号,而是赋值 符号,其功能同=,只是非阻塞方式的。 (2)阻塞赋值方式(如b=a) 特点:赋值语句执行完后,块才结束; b的值在赋值语句执行完后立刻就改变的。
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