verilog综合心得
verilog综合成寄存器的写法

文章标题:深度剖析Verilog综合成寄存器的写法1. 引言在数字电路设计中,Verilog语言是一种常用的硬件描述语言,可以用来描述电子系统的结构和行为。
在Verilog中,综合(Synthesis)成寄存器的写法是设计中的关键部分之一,本文将深度剖析这一主题,以帮助读者更好地理解Verilog综合的相关知识。
2. Verilog综合概述在Verilog语言中,综合是指将设计描述转换为门级网表的过程。
综合成寄存器是指将Verilog设计语言中的寄存器描述,转换为门级电路中的触发器或锁存器等存储单元。
其写法直接影响着设计的综合结果,因此需要特别注意。
3. Verilog综合成寄存器的基本写法在Verilog中,综合成寄存器的基本写法可以分为两种,分别是使用always块和使用assign语句。
在always块中,通过对时钟边沿进行敏感的触发器描述,可以实现对寄存器的综合。
而使用assign语句则可以直接描述寄存器的逻辑效果,但在综合时需要注意赋值的优先级和逻辑综合后的结果。
4. 深入理解Verilog综合成寄存器的写法在深入理解Verilog综合成寄存器的写法时,需要考虑时序逻辑和组合逻辑的影响。
时序逻辑中常常涉及到时钟、复位等信号的控制,而组合逻辑则更注重通过逻辑门实现的逻辑功能。
在Verilog的编写中,需要根据实际设计需求选择合适的综合成寄存器的写法,并且考虑时序逻辑和组合逻辑之间的交互作用,以实现设计的需求。
5. Verilog综合成寄存器的个人观点和理解在我看来,Verilog综合成寄存器的写法是数字电路设计中非常重要的一环。
正确的写法可以有效地提高设计的性能和可靠性,同时也需要考虑到综合后的电路结构和信号路径。
在Verilog的编写中,需要详细了解每种写法的特性和综合结果,从而做出合适的选择。
6. 结论通过本文的深度剖析,我们对Verilog综合成寄存器的写法有了较为全面的了解。
在实际设计中,需要根据具体的项目需求和目标选择合适的写法,并通过不断实践和调试,提高设计的质量和效率。
VerilogHDL实验报告

VerilogHDL实验报告实验一Modelsim仿真软件的使用一、实验目的(1)熟悉Modelsim 软件(2)掌握Modelsim 软件的编译、仿真方法(3)熟练运用Modelsim 软件进行HDL 程序设计开发二、实验内容1、实验要求用Verilog HDL 程序实现一个异或门,Modelism仿真,观察效果。
2、步骤1、建立工程2、添加文件到工程3、编译文件4、查看编译后的设计单元5、将信号加入波形窗口6、运行仿真3、方法moduleyihuo (a,b,c);inputa,b;output c;assign c=a^b;endmodule测试程序:module t_yihuo;reg a,b; wire c;initial begin a=0; forever #20 a=~a; end initial begin b=0; forever #30 b=~b; endyihuou1(a,b,c);endmodule二、实验结果波形图:三、分析和心得通过这次的实验,我基本熟悉Modelsim软件,掌握了Modelsim软件的编译、仿真方法。
同时在编写程序的过程中,加深了我对课上所讲的HDL的语法的认识。
实验二简单组合电路设计一、实验目的(1)掌握基于Modelsim的数字电路设计方法(2)熟练掌握HDL 程序的不同实现方法二、实验内容1、实验要求设计一个三人表决器(高电平表示通过),实验内容如下:(1)三个人,一个主裁判,两个副裁判;(2)规则:只要主裁判同意,输出结果为通过;否则,按少数服从多数原则决定是否通过。
使用 Verilog HDL 程序实现上述实验内容,并使用modelsim 仿真。
2、方法module test(a,b,c,s);inputa,b,c;output s;assign s=c|(b&a);endmodulemodulet_test;rega,b,c;wire s;initialbegina=0;forever#10 a=~a;endinitialbeginb=0;forever #20 b=~b;endinitialbeginc=0;forever#40 c=~c;endtest u1(a,b,c,s);endmodule三、实验结果四、分析和心得通过本次实验,我掌握基于Modelsim的简单数字电路设计方法,且尝试了用不同方法实现功能,三人表决器可以通过testbench测试程序实现,也可以利用always模块实现,可见程序的设计思想是很重要的。
Ncverilog_的一些经验

Ncverilog 的一些经验1.Verilog和Ncverilog命令使用库文件或库目录ex). ncverilog -f run.f -v lib/lib.v -y lib2 +libext+.v //一般编译文件在run.f中, 库文件在lib.v中,lib2目录中的.v文件系统自动搜索使用库文件或库目录,只编译需要的模块而不必全部编译2.Verilog Testbench信号记录的系统任务:1). SHM数据库可以记录在设计仿真过程中信号的变化. 它只在probes有效的时间内记录你set probe on的信号的变化.ex). $shm_open("waves.shm"); //打开波形数据库$shm_probe(top, "AS"); // set probe on "top",第二个参数: A -- signals of the specific sc ropeS -- Ports of the specified s cope and below, excluding library cellsC -- Ports of the specified s cope and below, including library cellsAS -- Signals of the specifie d scope and below, excluding library cellsAC -- Signals of the specifie d scope and below, including library cells还有一个 M ,表示当前scope的m emories, 可以跟上面的结合使用, "AM" "AMS" "AMC"什么都不加表示当前scope的por ts;$shm_close //关闭数据库2). VCD数据库也可以记录在设计仿真过程中信号的变化. 它只记录你选择的信号的变化.ex). $dumpfile("filename"); //打开数据库$dumpvars(1, top.u1); //scope = top.u1, depth = 1第一个参数表示深度, 为0时记录所有深度; 第二个参数表示scope,省略时表当前的scope.$dumpvars; //depth = all scope = all$dumpvars(0); //depth = all scope = current $dumpvars(1, top.u1); //depth = 1 scope = top. u1$dumpoff //暂停记录数据改变,信号变化不写入库文件中$dumpon //重新恢复记录3). Debussy fsdb数据库也可以记录信号的变化,它的优势是可以跟debus sy结合,方便调试.如果要在ncverilog仿真时,记录信号, 首先要设置debussy:a. setenv LD_LIBRARY_PATH :$LD_LIBRARY_PATH(path for debpli.so file (/share/PLI/nc_xl//nc_loadpli1)) b. while invoking ncverilog use the +ncloadpli1 option.ncverilog -f run.f +debug +ncloadpli1=debpli:deb_PLIPtr fsdb数据库文件的记录方法,是使用$fsdbDumpfile和$fsdbDumpvars系统函数,使用方法参见VCD注意: 在用ncverilog的时候,为了正确地记录波形,要使用参数: "+acces s+rw", 否则没有读写权限3. ncverilog编译的顺序: ncverilog file2 file1 ....有时候这些文件存在依存关系,如在file2中要用到在file1中定义的变量,这时候就要注意其编译的顺序是从后到前,就先编译file2然后才是file1.4. 信号的强制赋值force首先, force语句只能在过程语句中出现,即要在initial 或者 always 中间. 去除force 用 release 语句.initial begin force sig1 = 1'b1; ... ; release sig1; end force可以对wire赋值,这时整个net都被赋值; 也可以对reg赋值.ncverilog使用ncverilog是shell版的,nclaunch是以图形界面为基础的,二者调用相同内核;ncverilog的执行有三步模式和单步模式,在nclaunch中对应multiple step和single stepncverilog的三步模式为:ncvlog(编译) ncelab(建立snapshot文件) ncsim(对snapshot文件进行仿真)基于shell的ncverilog操作(尤其是单步模式)更适合于大批量操作ncverilog的波形查看配套软件是simvision,其中包含原理图、波形、信号流等查看方式三命令模式:ncvlog -f run.fncelab tb -access wrcncsim tb -gui第一个命令中,run.f是整个的RTL代码的列表,值得注意的是,我们需要把tb文件放在首位,这样可以避免出现提示timescale的错误注意:ncvlog执行以后将产生一个名为INCA_libs的目录和一个名为worklib的目录第二个命令中,access选项是确定读取文件的权限。
vivado工具与verilog语言的使用实验总结

vivado工具与verilog语言的使用实验总结文章标题:深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结导言:在数字电路设计与实现的过程中,vivado工具与verilog语言的使用至关重要。
通过一系列的实验,我们能够全面地了解这两者在数字电路设计中的应用,并掌握它们的使用技巧。
本文将以从简到繁、由浅入深的方式,深入探讨vivado工具与verilog语言的使用实验总结,帮助读者全面理解这一主题。
一、vivado工具的基本介绍在数字电路设计中,vivado工具是一款由Xilinx公司推出的集成化开发环境。
它拥有丰富的功能和强大的性能,能够帮助设计者完成从设计到验证的全流程。
在实验中,我们首先对vivado工具的基本操作进行了学习,包括创建工程、添加设计文件、进行综合与实现等一系列步骤。
通过实践,我们能更加熟练地运用vivado工具进行数字电路设计。
二、verilog语言的基础知识verilog语言是一种硬件描述语言,广泛应用于数字电路的设计与验证。
在实验中,我们深入学习了verilog语言的基础知识,包括模块化的设计思想、信号的赋值与传输、行为级建模和结构级建模等内容。
通过对verilog语言的学习,我们能够更好地理解数字电路的工作原理,提高设计的效率和准确性。
三、vivado工具与verilog语言的综合应用在实验的进阶阶段,我们将vivado工具与verilog语言相结合,进行了一系列的综合应用实验。
通过实际的案例学习,我们掌握了如何利用vivado工具进行综合、仿真和验证,并通过verilog语言实现各种功能模块。
这些实验不仅加深了我们对vivado工具和verilog语言的理解,同时也提高了我们的综合应用能力。
总结与回顾:通过以上的实验学习,我们对vivado工具与verilog语言的使用有了更深入的了解。
vivado工具作为一款集成化开发环境,能够为数字电路设计者提供全方位的支持;而verilog语言则作为一种硬件描述语言,能够帮助设计者更加灵活地进行数字电路设计与验证。
verilog实验报告

verilog实验报告Verilog实验报告引言:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于设计和模拟数字电路。
它是一种高级语言,能够描述电路的行为和结构,方便工程师进行数字电路设计和验证。
本实验报告将介绍我在学习Verilog过程中进行的实验内容和所获得的结果。
实验一:基本门电路设计在这个实验中,我使用Verilog设计了基本的逻辑门电路,包括与门、或门和非门。
通过使用Verilog的模块化设计,我能够轻松地创建和组合这些门电路,以实现更复杂的功能。
我首先创建了一个与门电路的模块,定义了输入和输出端口,并使用逻辑运算符和条件语句实现了与门的功能。
然后,我创建了一个测试模块,用于验证与门的正确性。
通过输入不同的组合,我能够验证与门的输出是否符合预期。
接下来,我按照同样的方法设计了或门和非门电路,并进行了相应的测试。
通过这个实验,我不仅学会了使用Verilog进行基本门电路的设计,还加深了对逻辑电路的理解。
实验二:时序电路设计在这个实验中,我学习了如何使用Verilog设计时序电路,例如寄存器和计数器。
时序电路是一种具有状态和时钟输入的电路,能够根据时钟信号的变化来改变其输出。
我首先设计了一个简单的寄存器模块,使用触发器和组合逻辑电路实现了数据的存储和传输功能。
然后,我创建了一个测试模块,用于验证寄存器的正确性。
通过输入不同的数据和时钟信号,我能够观察到寄存器的输出是否正确。
接下来,我设计了一个计数器模块,使用寄存器和加法电路实现了计数功能。
我还添加了一个复位输入,用于将计数器的值重置为初始状态。
通过测试模块,我能够验证计数器在不同的时钟周期内是否正确地进行计数。
通过这个实验,我不仅学会了使用Verilog设计时序电路,还加深了对触发器、寄存器和计数器的理解。
实验三:组合电路设计在这个实验中,我学习了如何使用Verilog设计组合电路,例如多路选择器和加法器。
组合电路是一种没有状态和时钟输入的电路,其输出只取决于当前的输入。
verilog综合设计实验:计数器及译码器的总体设计源代码

综合实验二:计数器及译码器的总体设计1. 实验说明:● 本次试验采用层次化设计。
● 设计的计数器模块的计数范围为0~7,具有异步清零,增或减的同步二进制计数功能。
● 3-8线译码器模块不带使能端,其他逻辑功能同前面设计的3-8线译码器。
● 采用modelsim 6.5软件进行测试。
2. 实验层次图:3. 实验代码:(1) 计数器模块● 源代码:inp_countert.Vmodule inp_2_counter(CP,CR,Q,Mod);inputCP,CR,Mod; //Mod=1,up counter;Mod=0,down counteroutput [2:0] Q;reg [2:0] Q; Y 7 Y 1 Y 0……always @ (posedge CP or negedge CR)if(~CR)Q<=3'b000;//CR=0,asynchronousclear else if (Mod==1) Q<=Q+1'b1;else Q<=Q-1'b1;endmodule●测试代码:test_inp_counter.Vmodule test_inp_2_counter;regCP,CR,Mod;wire [2:0] Q;inp_2_counter u0(CP,CR,Q,Mod);initialbeginCP=0;CR=0;Mod=1;#20 CR=1;Mod=1;#60 CR=0;Mod=1;#20 CR=1;Mod=1;#40 CR=1;Mod=0;#20 CR=0;Mod=1;endalways #10 CP=~CP;endmodule●测试结果:见inp2counter.WLF(2)译码器模块●源代码:3-8-decoder.Vmodule decoder_3to8(Q,Y);input [2:0] Q;output [7:0] Y;reg [7:0] Y;always @(Q)begin case(Q)3'b000:Y=8'b11111110;3'b001:Y=8'b11111101;3'b010:Y=8'b11111011;3'b011:Y=8'b11110111;3'b100:Y=8'b11101111;3'b101:Y=8'b11011111;3'b110:Y=8'b10111111;3'b111:Y=8'b01111111;endcaseendendmodule●测试代码:test_3_8_decoder.Vmodule test_decoder_3to8;reg [2:0] Q;wire [7:0] Y;decoder_3to8 u1(Q,Y);initialbeginQ=3'b000;endalways #20 Q=Q+1'b1;endmodule●测试结果:见decoder-3-8.WLF(3)顶层模块●源代码:top.Vmoduledec_counter(CP,CR,Mod,Y);inputCP,CR,Mod;output [7:0] Y;wire [2:0] Q; //intermediate carriesinp_2_counter f1(CP,CR,Q,Mod);decoder_3to8 f2(Q,Y);endmodule●测试代码:test_top.Vmoduledec_counter(CP,CR,Mod,Y);inputCP,CR,Mod;output [7:0] Y;wire [2:0] Q; //intermediate carriesinp_2_counter f1(CP,CR,Q,Mod);decoder_3to8 f2(Q,Y);endmodule测试结果:见top_dec_cn.WLF4.实验心得:本次实验为第一次使用分层次的电路设计方法来完成所需功能。
数字电路与逻辑设计实训课程学习总结基于Verilog的多功能计数器设计与实现

数字电路与逻辑设计实训课程学习总结基于Verilog的多功能计数器设计与实现数字电路与逻辑设计是计算机科学与技术专业的一门重要课程,通过学习这门课程,我深入了解了数字电路与逻辑设计的基本原理和Verilog语言的应用。
在实践中,我通过设计与实现基于Verilog的多功能计数器,不仅巩固了理论知识,而且提高了自己的实践能力和问题解决能力。
首先,在学习数字电路与逻辑设计的过程中,我了解到数字电路是基于二进制运算的电子电路系统,其中包括了门电路、触发器、寄存器等基本组件。
通过对这些组件的学习和理解,我能够准确地分析和设计各种数字电路电子产品。
其次,我学习了Verilog语言的基本语法和使用方法。
Verilog是一种硬件描述语言,可以用来描述数字电路的结构和功能。
通过学习Verilog语言,我可以使用模块化和层次化的设计思路来实现复杂的数字电路功能。
在实践中,我选择了设计和实现一个多功能计数器作为我的项目。
该多功能计数器能够实现多种计数模式,并且能够通过外部输入信号进行控制。
在设计的过程中,我首先进行了功能需求的分析和设计,然后结合Verilog语言的特点,采用模块化设计的思路,将计数器分为了多个子模块,分别实现不同的功能。
最后,我进行了仿真和综合验证,确保设计的正确性和稳定性。
在实现的过程中,我遇到了一些困难和问题,但通过查阅资料和与同学的讨论,我逐渐解决了这些问题。
例如,在设计过程中,我遇到了一些时序逻辑的问题,通过调整时钟信号和状态转移的顺序,最终解决了这些问题。
另外,在测试和验证的过程中,我遇到了一些功能异常的情况,通过对代码的仔细分析和调试,最终找到了问题的源头并进行了修复。
通过这个实训项目,我不仅深入理解了数字电路与逻辑设计的原理,还提高了我的实践能力和问题解决能力。
我学会了如何使用Verilog语言来描述和实现数字电路,如何进行功能需求的分析和设计,如何进行仿真和综合验证。
这对于我今后的学习和工作都具有重要的意义。
verilog之可综合与不可综合

verilog之可综合与不可综合可综合的意思是说所编写的代码可以对应成详细的,不行综合就是所写代码没有对应的电路结构,例如行为级语法就是一种不行综合的代码,通常用于写测试文件。
建立可综合模型时,需注重以下几点:不用法initial不用法10之类的延时语句不用法循环次数不确定的循环语句,如forever,while等不用法用户自定义原语(UDP元件)尽量用法同步方式设计电路用always块来描述组合规律时,应列出全部输入信号作为敏感信号列表,即always@(*)全部的内部寄存器都应当能够被复位,在用法实现设计时,尽量用法器件的全局复位端作为系统的总复位对时序规律描述和建模,尽量用法非堵塞赋值的方式,对组合规律描述和建模,虽然堵塞和非堵塞赋值的方式都可以,但在同一过程快中最好不要同时用法堵塞赋值和非堵塞赋值。
我个人比较推举用堵塞赋值的方式描述组合规律不能在多个always块中对同一个变量举行赋值。
对同一个对象不能既用法非堵塞赋值,又用法堵塞赋值假如不决定让变量生成锁存器,那么必需在用法if语句或case语句时补全全部条件不行综合语句:initial 初始化语句,只能在testbench中用法,不行综合event event在同步testbench时更实用,不能综合real 不支持real数据类型的综合time 不支持time数据类型的综合assign 和 deassign 不支持对reg数据类型赋值的综合,但支持wire类型赋值的综合以开始的延时语句不能被综合verilog是一种硬件描述语言,我们在写verilog 代码时,首先要有所要写的module在硬件上如何实现的概念,而不是去想编译器如何说明这个module。
比如在打算是否用法 reg 定义时,要问问自己物理上是不是真正存在这个 register, 假如是,它的clock 是什么? D 端是什么?Q 端是什么?有没有清零和置位?同步还是异步?再比如上面研究的三态输出问题,首先想到的应当是在 register 的输出后面加一个三态门,而不是如何才干让编译器知道要“赋值”给一个信号为三态。
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综合:不可综合的运算符:= = = ,!= =,/(除法),%(取余数)。
1、不使用初始化语句。
2、不使用带有延时的描述。
3、不使用循环次数不确定的循环语句,如:forever、while等。
4、尽量采用同步方式设计电路。
5、除非是关键路径的设计,一般不调用门级元件来描述设计的方法,建议采用行为语句来完成设计。
6、用always过程块描述组合逻辑,应在信号敏感列表中列出所有的输入信号。
7、所有的内部寄存器都应该能够被复位,在使用FPGA实现设计时,应尽量使用器件的全局复位端作为系统总的复位。
8、在verilog模块中,任务(task)通常被综合成组合逻辑的形式,每个函数(function)在调用时通常也被综合为一个独立的组合电路模块。
9、用户自定义原语(UDP)是不可综合的,它只能用来建立门级元件的仿真模型。
移位运算符:Verilog HDL提供向右(>>)及向左(<<)两种运算符,运算符高位或地位一旦移出即予丢弃,其空缺的位则予以补零。
连续赋值语句(assign)、case语句、if…else语句都是可以综合的
initial 语句内若包含有多个语句时,必须以begin end 作聚合;单一的初值赋值,因此并不需以begin end做聚合。
循环(Loops)并不能单独地在程序中存在,而必须在initial和always块中才能使用。
initial过程块中的语句仅执行一次,而always块中的语句是不断重复执行的。
编写顶层模块的注意事项
每个端口除了要声明是输入、输出还是双向外,还要声明其数据类型,是连线型(wire)还是寄存器型(reg),如果没有声明则综合器默认为wire型。
1、输入和双向端口不能声明为寄存器型。
2、在测试模块中不需要定义端口。
编写testbentch所归纳的心得
module 模块名称;
将input 定义为reg;
将output定义为wire;
引用欲测试的module 别名
initial begin
设定reg 初始值
end
always处理变化值
endmodule
在always 、initial 过程块内,被赋值的每一个信号都必须定义成寄存器型。
net型和reg型的变量可以声明为(signed)变量;操作数可以从无符号数转换为有符号数。
例如:wire signed[3:0] a; reg signed[7:0] out;
系统函数$signed 和$usigned,以实现无符号数转化为有符号数,或者有符号数转化为无符号数。
例如:c=$signed(s);
算术移位操作符:‘>>>’, ‘<<<’,对于有符号数,执行算术移位操作的时,将符号填补移出的位。
例如:定义有符号数:8’b10100011,则执行逻辑移位操作和算术移位操作后的值分别如下:
A>>3;//逻辑右移后其值为:8’b00010100
A>>>3; //算术右移后其值为8’b11110100
阻塞赋值(=)和非阻塞赋值(<=)的应用注意事项:
1、非阻塞赋值不能用于“assign”持续赋值中,一般只出现在“initial”和“always”等过
程块中,对reg型变量进行赋值。
象assign out<=a+b;这样的语句是错误的。
2、当用“always”块来描述组合逻辑时,既可以用阻塞赋值,也可以采用非阻塞赋值。
但
在同一个过程块中,最好不要同时用阻塞赋值和非阻塞赋值,虽然同时这两种赋值方式在综合时并不一定会出错。
3、在向函数的返回值赋值时,应该使用阻塞赋值“=”。
4、不能在一个以上的“always”过程块中对同一个变量赋值,这样会引起冲突,在综合时
会报错。
5、在一个模块中,严禁对同一变量既进行阻塞赋值,又进行非阻塞赋值,这样在综合时会
报错。
6、对时序逻辑描述和建模,应尽量使用非阻塞赋值方式,此外,若在同一个“always”过
程块中描述时序和组合逻辑混合电路时,也最好使用非阻塞赋值方式。
7、对于阻塞赋值来说,赋值语句的顺序对最后的综合结果有着直接的影响。
而对于非阻塞赋值,不用考虑赋值语句的排列顺序。
布局与布线(Auto Placement & Route, AP&R)
布局的目的在于产生制作掩膜所需的GDSII 文件。
CTS(时钟树综合)必须尽可能地使同一个Tree内Clock到达的时间一致,即使Clock Skrew 越小越好。